(57)【要約】【課題】  光学部品の仕様や位置が設計からずれた場合でも、正確なトラック誤差信号が得られ、良好な記録再生を行うことが可能な光ヘッド装置と、光学式情報記録・再生装置の提供。【解決手段】  半導体レーザ１からの出射光は、メインビームである回折光学素子３ａからの０次光かつ回折光学素子４からの０次光、第一のサブビームである回折光学素子３ａからの±１次回折光かつ回折光学素子４からの０次光、第二のサブビームである回折光学素子３ａからの０次光かつ回折光学素子４からの±１次回折光の５つの光に分割され、ディスク８で反射されたメインビームの反射光、第一のサブビームの反射光を差動プッシュプル法によるトラック誤差信号の検出に用い、ディスク８で反射された第二のサブビームの反射光をランド／グルーブの位置信号の検出に用いる。【選択図】  図１
2007073098.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
該光源からの出射光を、スパイラル状又は同心円状の溝を有し、溝間と溝上のいずれか一方又は両方に情報が記録される円盤状の光記録媒体上に集光する対物レンズと、
前記光記録媒体からの反射光を受光する光検出器と、
前記光源からの出射光から、前記対物レンズにより前記光記録媒体上に集光される光として、少なくとも、
メインビームと、
第一のサブビーム群と、
第二のサブビーム群と、
を生成する、少なくとも１つの回折光学素子と、
を含み、
前記光検出器は、
前記光記録媒体からの反射光として、前記光記録媒体で反射された前記メインビームの反射光と、前記第一のサブビーム群の反射光とを、それぞれ、少なくとも、トラック誤差信号を検出するために受光する第一の受光部群と、
前記光記録媒体で反射された前記第二のサブビーム群の反射光を、前記光記録媒体上の前記メインビームの集光スポットが前記光記録媒体の溝間部と溝上部のどちらに位置するかを表わすランド／グルーブの位置信号を検出するために受光する第二の受光部群と、
を含む、ことを特徴とする光ヘッド装置。
【請求項２】
前記回折光学素子は、
入射光の光軸に垂直な第一の面に形成された第一の回折格子と、
前記入射光の光軸に垂直で前記第一の面と光軸方向の位置が異なる第二の面に形成された第二の回折格子と、
を含み、
前記第一の回折格子は、前記第一の回折格子への入射光を、少なくとも、
０次光、
正の所定次数の回折光、
負の所定次数の回折光、
の３つの光に分割し、
前記第二の回折格子は、前記第二の回折格子への入射光を、少なくとも、
０次光、
正の所定次数の回折光、
負の所定次数の回折光、
の３つの光に分割し、
前記光源からの出射光のうち、前記第一の回折格子からの０次光、且つ、前記第二の回折格子からの０次光を、前記メインビームとし、
前記第一の回折格子からの正の所定次数の回折光と負の所定次数の回折光の一方又は両方であり、且つ、前記第二の回折格子からの０次光を、前記第一のサブビーム群とし、
前記第一の回折格子からの０次光であり、且つ、前記第二の回折格子からの正の所定次数の回折光と負の所定次数の回折光の一方又は両方を、前記第二のサブビーム群とする、ことを特徴とする請求項１記載の光ヘッド装置。
【請求項３】
前記回折光学素子として、第一の回折光学素子及び第二の回折光学素子を含み、
前記第一の面及び第二の面は、それぞれ、前記第一の回折光学素子及び第二の回折光学素子に含まれる、ことを特徴とする請求項２記載の光ヘッド装置。
【請求項４】
前記回折光学素子は、単一の回折光学素子により構成され、
前記第一の面及び第二の面は、前記単一の回折光学素子に含まれる、ことを特徴とする請求項２記載の光ヘッド装置。
【請求項５】
前記第一の回折格子は、入射光の光軸を通り、前記光記録媒体の接線方向に対応する直線で２つの領域に分割されており、
前記２つの領域の一方の領域と他方の領域からの正の所定次数の回折光は、位相が互いにπだけずれており、
前記２つの領域の一方の領域と他方の領域からの負の所定次数の回折光は、位相が互いにπだけずれている、ことを特徴とする請求項２乃至４のいずれか一に記載の光ヘッド装置。
【請求項６】
前記第一の回折格子は、入射光の光軸を通り、前記光記録媒体の接線方向に対応する２本以上の直線で３つ以上の領域に分割されており、
前記３つ以上の領域の互いに隣接する領域からの正の所定次数の回折光は、位相が互いにπだけずれており、
前記３つ以上の領域の互いに隣接する領域からの負の所定次数の回折光は、位相が互いにπだけずれている、ことを特徴とする請求項２乃至４のいずれか一に記載の光ヘッド装置。
【請求項７】
前記第二の回折格子は、入射光の光軸を通り前記光記録媒体の半径方向に対応する直線及び入射光の光軸を通り、
前記光記録媒体の接線方向に対応する直線で４つの領域に分割されており、
前記４つの領域のうちの一方の対角に位置する２つの領域からの正の所定次数の回折光は、他方の対角に位置する２つの領域からの正の所定次数の回折光に対して、位相がπ／２だけ進んでおり、
前記４つの領域のうちの一方の対角に位置する２つの領域からの負の所定次数の回折光は、他方の対角に位置する２つの領域からの負の所定次数の回折光に対して位相がπ／２だけ遅れている、ことを特徴とする請求項２乃至４のいずれか一に記載の光ヘッド装置。
【請求項８】
前記第一の受光部群は、前記メインビームの反射光、前記第一のサブビーム群の反射光のそれぞれの、前記光記録媒体の接線方向に対応する直線に関する、一方及び他方の部分を個別に受光する受光部を含む、ことを特徴とする請求項５又は６記載の光ヘッド装置。
【請求項９】
前記第二の受光部群は、前記第二のサブビーム群の反射光の、前記光記録媒体の半径方向に対応する直線及び前記光記録媒体の接線方向に対応する直線に関する、一方の対角に位置する２つの部分及び他方の対角に位置する２つの部分を個別に受光する受光部を含む、ことを特徴とする請求項７記載の光ヘッド装置。
【請求項１０】
前記回折光学素子は、入射光の光軸に垂直な面に形成された回折格子を含み、
該回折格子は、入射光を、少なくとも、
０次光、
正の第一の所定次数の回折光、
負の第一の所定次数の回折光、
正の第二の所定次数の回折光、
負の第二の所定次数の回折光、
の５つの光に分割し、
前記光源からの出射光のうち、
前記回折格子からの０次光を前記メインビームとし、
前記回折格子からの正の第一の所定次数の回折光、負の第一の所定次数の回折光の一方、又は両方を前記第一のサブビーム群とし、
前記回折格子からの正の第二の所定次数の回折光、負の第二の所定次数の回折光の一方又は両方を前記第二のサブビーム群とする、ことを特徴とする請求項１記載の光ヘッド装置。
【請求項１１】
前記回折格子は、入射光の光軸を通り、前記光記録媒体の半径方向に対応する直線及び入射光の光軸を通り前記光記録媒体の接線方向に対応する直線で４つの領域に分割されており、
前記４つの領域のうち半径方向に対応する一方及び他方の領域からの正の第一の所定次数の回折光は、位相が互いにπだけずれており、
前記４つの領域のうち半径方向に対応する一方及び他方の領域からの負の第一の所定次数の回折光は、位相が互いにπだけずれており、
前記４つの領域のうち一方の対角に位置する２つの領域からの正の第二の所定次数の回折光は、他方の対角に位置する２つの領域からの正の第二の所定次数の回折光に対して位相がπ／２だけ進んでおり、
前記４つの領域のうち一方の対角に位置する２つの領域からの負の第二の所定次数の回折光は、他方の対角に位置する２つの領域からの負の第二の所定次数の回折光に対して位相がπ／２だけ遅れている、ことを特徴とする請求項１０記載の光ヘッド装置。
【請求項１２】
前記回折格子は、入射光の光軸を通り前記光記録媒体の半径方向に対応する直線及び入射光の光軸を通り、前記光記録媒体の接線方向に対応する２本以上の直線で、半径方向に対応する方向に３つ以上、対角に４つの領域に分割されており、
前記半径方向に対応する３つ以上の領域について互いに隣接する領域からの正の第一の所定次数の回折光は、位相が互いにπだけずれており、
前記半径方向に対応する３つ以上の領域について互いに隣接する領域からの負の第一の所定次数の回折光は、位相が互いにπだけずれており、
前記対角に４つに分割された領域のうち一方の対角に位置する２つの領域からの正の第二の所定次数の回折光は、他方の対角に位置する２つの領域からの正の第二の所定次数の回折光に対して位相がπ／２だけ進んでおり、
前記対角に４つに分割された領域のうち一方の対角に位置する２つの領域からの負の第二の所定次数の回折光は、他方の対角に位置する２つの領域からの負の第二の所定次数の回折光に対して位相がπ／２だけ遅れている、ことを特徴とする請求項１０記載の光ヘッド装置。
【請求項１３】
前記第一の受光部群は、前記メインビームの反射光、前記第一のサブビーム群の反射光のそれぞれの、前記光記録媒体の接線方向に対応する直線に関する、一方及び他方の部分を個別に受光する受光部を含み、
前記第二の受光部群は、前記第二のサブビーム群の反射光の、前記光記録媒体の半径方向に対応する直線及び前記光記録媒体の接線方向に対応する直線に関する、一方の対角に位置する２つの部分、及び他方の対角に位置する２つの部分を個別に受光する受光部を含む、ことを特徴とする請求項１１又は１２記載の光ヘッド装置。
【請求項１４】
請求項１乃至１３のいずれか一に記載の光ヘッド装置と、
前記第一の受光部群からの出力信号に基づいて、少なくとも前記トラック誤差信号を生成する第一の回路と、
前記第二の受光部群からの出力信号に基づいて、前記ランド／グルーブの位置信号を生成する第二の回路と、
を含む、ことを特徴とする光学式情報の記録・再生装置。
【請求項１５】
半導体レーザからの出射光を、光軸上の異なる位置に配設された第一の回折格子と第二の回折格子にて、少なくとも、
前記第一の回折格子からの０次光であり、且つ、前記第二の回折格子からの０次光であるメインビームと、
前記第一の回折格子からの±ｍ次回折光（ただし、ｍは１以上の予め定められた正整数）であり、且つ、前記第二の回折格子からの０次光である第一のサブビームに分割し、
光ディスクからの反射光を検出する光検出器において、前記メインビームの反射光と、前記第一のサブビームの反射光とは、差動プッシュプル法によるトラック誤差信号の検出に用いられる、ことを特徴とする光ヘッド装置。
【請求項１６】
前記第一及び第二の回折格子にて、さらに、前記第一の回折光学素子からの０次光であり、且つ、前記第二の回折格子からの±ｎ次回折光（ただし、ｎは１以上の予め定められた正整数）である第二のサブビームに分割し、
前記光検出器において、前記第二のサブビームの反射光は、ランド／グルーブの位置信号の検出用に用いられる、ことを特徴とする請求項１５記載の光ヘッド装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光記録媒体に対して記録及び／又は再生を行うための光ヘッド装置と、光学式情報記録及び／又は再生装置に関する。本発明は、特に、対物レンズが光記録媒体の半径方向へシフトしてもトラック誤差信号にオフセットを生じず、集光スポットが光記録媒体のランド、グルーブのどちらの上に位置するかを検出することが可能な、光ヘッド装置と光学式情報記録及び／又は再生装置に好適とされる構成の装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
追記型及び書換可能型の光記録媒体には、通常はトラッキングを行うためのスパイラル状又は同心円状の溝が形成されている。これらの光記録媒体に対してトラック誤差信号を検出する場合、通常はプッシュプル法による検出を行う。しかし、プッシュプル法によるトラック誤差信号は、光ヘッド装置の対物レンズが光記録媒体の半径方向へシフトするとオフセットを生じる。このようなレンズシフトによるオフセットに起因する記録再生特性の悪化を防ぐため、光ヘッド装置及び光学式情報記録及び／又は再生装置には、トラック誤差信号にレンズシフトによるオフセットを生じない工夫が求められる。
【０００３】
ところで、一般に、光記録媒体への入射光の側から見て、光記録媒体の溝間部をランド、溝上部をグルーブと呼ぶ。光ヘッド装置と、光学式情報記録及び／又は再生装置においては、光記録媒体のランド（又はグルーブ）にアクセスを行う場合、トラックサーボの暴走を防ぐため、集光スポットが光記録媒体のランド（又はグルーブ）上に位置することを確認してからトラックサーボの引き込み動作を行うことが望ましい。このため、集光スポットが光記録媒体のランド、グルーブのどちらの上に位置するかを検出する機能（ランド／グルーブの位置検出機能）が必要とされる。
【０００４】
トラック誤差信号にレンズシフトによるオフセットを生じず、ランド／グルーブの位置検出機能を有する光ヘッド装置として、例えば、特許文献１に記載の光ヘッド装置が知られている。
【０００５】
図１７に、特許文献１に記載の光ヘッド装置を示す。半導体レーザ１からの出射光はコリメータレンズ２で平行光化され、回折光学素子１３により０次光、±１次回折光の３つの光に分割される。これらの光はビームスプリッタ１４を約５０％が透過し、対物レンズ７でディスク８上に集光される。ディスク８からの３つの反射光は対物レンズ７を逆向きに透過し、ビームスプリッタ１４で約５０％が反射され、複合レンズ１５を透過して光検出器１１ｃで受光される。
【０００６】
図１８は、回折光学素子１３の構成を示す平面図である。回折光学素子１３は、入射光の光軸を通りディスク８の半径方向に平行な直線、及び入射光の光軸を通りディスク８の接線方向に平行な直線で、領域１９ａ〜１９ｄの４つに分割された回折格子が形成された構成である。回折格子の方向はいずれもディスク８の半径方向に平行であり、回折格子のパタンはいずれも等ピッチの直線状である。領域１９ａ〜１９ｄにおける回折格子のピッチは全て等しい。領域１９ａ、１９ｄにおける回折格子の位相と領域１９ｂ、１９ｃにおける回折格子の位相は互いにπ／２だけずれている。
【０００７】
図１８の上側に回折される光を＋１次回折光、図１８の下側に回折される光を−１次回折光、とすると、領域１９ａ、１９ｄからの＋１次回折光は、領域１９ｂ、１９ｃからの＋１次回折光に対して位相がπ／２だけ進み、領域１９ａ、１９ｄからの−１次回折光は、領域１９ｂ、１９ｃからの−１次回折光に対して位相がπ／２だけ遅れる。なお、図中に破線で示す円は、対物レンズ７の有効径に相当する。
【０００８】
図１９に、ディスク８上の集光スポットの配置を示す。集光スポット２０ｈ、２０ｉ、２０ｊは、それぞれ回折光学素子１３からの０次光、＋１次回折光、−１次回折光に相当し、同一のトラック４０（ランド又はグルーブ）上に配置されている。集光スポット２０ｉ、２０ｊは、ディスク８の半径方向及びディスク８の接線方向に対して±４５°の方向に４つのサイドローブを持つ。
【０００９】
図２０に、光検出器１１ｃの受光部のパタンと光検出器１１ｃ上の光スポットの配置を示す。光スポット２６ａは回折光学素子１３からの０次光に相当し、光軸を通りディスク８の半径方向に平行な直線、及び光軸を通りディスク８の接線方向に平行な直線で４つに分割された受光部２５ａ〜２５ｄで受光される。光スポット２６ｂは回折光学素子１３からの＋１次回折光に相当し、光軸を通りディスク８の半径方向に平行な直線、及び光軸を通りディスク８の接線方向に平行な直線で４つに分割された受光部２５ｅ〜２５ｈで受光される。光スポット２６ｃは回折光学素子１３からの−１次回折光に相当し、光軸を通りディスク８の半径方向に平行な直線、及び光軸を通りディスク８の接線方向に平行な直線で４つに分割された受光部２５ｉ〜２５ｌで受光される。複合レンズ１５の作用により、光スポット２６ａ〜２６ｃは、ディスク８の半径方向とディスク８の接線方向の間で強度分布が互いに入れ替わっている。
【００１０】
ここで、受光部２５ａ〜２５ｌからの出力をそれぞれＶ２５ａ〜Ｖ２５ｌで表わす。このとき、フォーカス誤差信号は、非点収差法により、
（Ｖ２５ａ＋Ｖ２５ｄ）−（Ｖ２５ｂ＋Ｖ２５ｃ）
の演算から得られる。
【００１１】
トラック誤差信号は、差動プッシュプル法により、
｛（Ｖ２５ａ＋Ｖ２５ｃ）−（Ｖ２５ｂ＋Ｖ２５ｄ）｝−Ｋ×｛（Ｖ２５ｅ＋Ｖ２５ｇ＋Ｖ２５ｉ＋Ｖ２５ｋ）−（Ｖ２５ｆ＋Ｖ２５ｈ＋Ｖ２５ｊ＋Ｖ２５ｌ）｝（Ｋは定数）の演算から得られる。
【００１２】
ランド／グルーブの位置信号は、
（Ｖ２５ｅ＋Ｖ２５ｈ＋Ｖ２５ｊ＋Ｖ２５ｋ）−（Ｖ２５ｆ＋Ｖ２５ｇ＋Ｖ２５ｉ＋Ｖ２５ｌ）
の演算から得られる。
【００１３】
また、ディスク８に記録されたＲＦ信号は、
（Ｖ２５ａ＋Ｖ２５ｂ＋Ｖ２５ｃ＋Ｖ２５ｄ）
の演算から得られる。
【００１４】
図２１に、トラック誤差信号、ランド／グルーブの位置信号に関わる各種の波形を示す。図の横軸はディスク８上の集光スポット２０ｈのトラック４０の中心からの位置ずれ（デトラック）である。
【００１５】
（Ｖ２５ａ＋Ｖ２５ｃ）−（Ｖ２５ｂ＋Ｖ２５ｄ）
の波形は、レンズシフトがない場合は、図２１（ａ）の実線のようになり、正、負のレンズシフトがある場合は、それぞれ図２１（ａ）の破線、一点鎖線のようになる。
【００１６】
光検出器１１ｃの受光部２５ｅ〜２５ｈ及び受光部２５ｉ〜２５ｌは、それぞれ回折光学素子１３の領域１９ａ〜１９ｄに対応するため、
（Ｖ２５ｅ＋Ｖ２５ｇ）−（Ｖ２５ｆ＋Ｖ２５ｈ）、及び
（Ｖ２５ｉ＋Ｖ２５ｋ）−（Ｖ２５ｊ＋Ｖ２５ｌ）
の波形は、レンズシフトがない場合は、図２１（ｂ）の実線のようになり、正、負のレンズシフトがある場合は、それぞれ図２１（ｂ）の破線、一点鎖線のようになる。
【００１７】
従って、
（Ｖ２５ｅ＋Ｖ２５ｇ＋Ｖ２５ｉ＋Ｖ２５ｋ）−（Ｖ２５ｆ＋Ｖ２５ｈ＋Ｖ２５ｊ＋Ｖ２５ｌ）
の波形は、レンズシフトがない場合には、図２１（ｃ）の実線のようになり、正、負のレンズシフトがある場合には、それぞれ、図２１（ｃ）の破線、一点鎖線のようになる。
【００１８】
差動プッシュプル法によるトラック誤差信号の波形は、図２１（ａ）の波形と、図２１（ｃ）の波形の差であるため、レンズシフトがあっても、トラック誤差信号にオフセットを生じない。
【００１９】
一方、
（Ｖ２５ｅ＋Ｖ２５ｈ）−（Ｖ２５ｆ＋Ｖ２５ｇ）、
（Ｖ２５ｉ＋Ｖ２５ｌ）−（Ｖ２５ｊ＋Ｖ２５ｋ）
の波形は、レンズシフトの有無によらず、それぞれ、図２１（ｄ）、図２１（ｅ）の実線のようになる。
【００２０】
従って、ランド／グルーブの位置信号である
（Ｖ２５ｅ＋Ｖ２５ｈ＋Ｖ２５ｊ＋Ｖ２５ｋ）−（Ｖ２５ｆ＋Ｖ２５ｇ＋Ｖ２５ｉ＋Ｖ２５ｌ）
の波形は、レンズシフトの有無によらず、図２１（ｆ）の実線のようになる。
【００２１】
この信号は、トラック誤差信号に対して位相がπ／２だけずれており、集光スポット２０ｈがランド上、グルーブ上に位置する場合に、それぞれ負、正になるため、ランド／グルーブの位置検出に用いることが出来る。
【００２２】
【特許文献１】特開平１１−１３４６７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
例えば、半導体レーザ１の波長の設計値からのずれにより、回折光学素子１３における回折角が設計値からずれると、光検出器１１ｃ上の光スポット２６ａ、２６ｂ、２６ｃの間隔と、光検出器１１ｃの受光部２５ａ〜２５ｄ、２５ｅ〜２５ｈ、２５ｉ〜２５ｌの間隔が一致しなくなる。そして、このような間隔の不一致は、他の光学部品の仕様や位置が設計からずれた場合にも起こり得る。
【００２４】
このとき、
（Ｖ２５ｅ＋Ｖ２５ｇ）−（Ｖ２５ｆ＋Ｖ２５ｈ）、及び
（Ｖ２５ｉ＋Ｖ２５ｋ）−（Ｖ２５ｊ＋Ｖ２５ｌ）
の波形は、図２１（ｂ）のようなＤＣ成分のみを持つ波形にはならず、図２１（ｄ）又は図２１（ｅ）と同じく、図２１（ａ）の波形に対して、位相がπ／２だけずれたＡＣ成分を含む波形になる。
【００２５】
従って、
（Ｖ２５ｅ＋Ｖ２５ｇ＋Ｖ２５ｉ＋Ｖ２５ｋ）−（Ｖ２５ｆ＋Ｖ２５ｈ＋Ｖ２５ｊ＋Ｖ２５ｌ）
の波形も、図２１（ｃ）のようなＤＣ成分のみを持つ波形にはならず、図２１（ａ）の波形に対して位相がπ／２だけずれたＡＣ成分を含む波形になる。
【００２６】
差動プッシュプル法によるトラック誤差信号の波形は、図２１（ａ）の波形と、この波形の差であるため、集光スポット２０ｈがランド上、グルーブ上に位置する場合に、本来は０になるべきであるが、実際は０にならず、集光スポット２０ｈのデトラックを正確に表わさない。その結果、ディスク８に対して良好な記録再生を行うことが出来ない。
【００２７】
本発明は、上記課題に鑑みて創案されたものであって、その主たる目的は、正確なトラック誤差信号が得られ、良好な記録、再生を行うことを可能とした光ヘッド装置と、該光ヘッドを備えた光学式情報記録及び／又は再生装置を提供することにある。本発明は、トラック誤差信号にレンズシフトによるオフセットを生じず、ランド／グルーブの位置検出機能を有する光ヘッド装置及び光学式情報記録及び／又は再生装置等に適用して好適とされ、例えば光学部品の仕様や位置が設計からずれた場合でも、正確なトラック誤差信号が得られるようにした構成の装置を提供することも目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
本発明の１つの側面（aspect）に係る光ヘッド装置は、光源と、該光源からの出射光を、スパイラル状又は同心円状の溝を有し、溝間、溝上のいずれか一方又は両方に情報が記録される円盤状の光記録媒体上に集光する対物レンズと、前記光記録媒体からの反射光を受光する光検出器を有する光ヘッド装置において、前記光源からの出射光から、前記対物レンズにより前記光記録媒体上に集光される光として、少なくとも、メインビーム、第一のサブビーム群、第二のサブビーム群を生成する少なくとも１つの回折光学素子をさらに有し、前記光検出器は、前記光記録媒体からの反射光として、前記光記録媒体で反射された前記メインビームの反射光、前記第一のサブビーム群の反射光のそれぞれを、少なくともトラック誤差信号を検出するために受光する第一の受光部群を有すると共に、前記光記録媒体で反射された前記第二のサブビーム群の反射光を、前記光記録媒体上の前記メインビームの集光スポットが前記光記録媒体の溝間部と溝上部のどちらに位置するかを表わすランド／グルーブの位置信号を検出するために受光する第二の受光部群を有することを特徴とする。
【００２９】
本発明の第２の側面に係る光ヘッド装置において、前記回折光学素子は、入射光の光軸に垂直な第一の面に形成された第一の回折格子と、前記入射光の光軸に垂直で前記第一の面と光軸方向の位置が異なる第二の面に形成された第二の回折格子と、を含む。
前記第一の回折格子は、前記第一の回折格子への入射光を、少なくとも、
０次光、
正の所定次数の回折光、
負の所定次数の回折光、
の３つの光に分割する。
前記第二の回折格子は、前記第二の回折格子への入射光を、少なくとも、
０次光、
正の所定次数の回折光、
負の所定次数の回折光、
の３つの光に分割する。
前記光源からの出射光のうち、前記第一の回折格子からの０次光、且つ、前記第二の回折格子からの０次光を、前記メインビームとする。
前記第一の回折格子からの正の所定次数の回折光と負の所定次数の回折光の一方又は両方であり、且つ、前記第二の回折格子からの０次光を、前記第一のサブビーム群とする。
前記第一の回折格子からの０次光であり、且つ、前記第二の回折格子からの正の所定次数の回折光と負の所定次数の回折光の一方又は両方を、前記第二のサブビーム群とする。
【００３０】
本発明の第３の側面に係る光ヘッド装置において、前記回折光学素子として、第一の回折光学素子及び第二の回折光学素子を含み、前記第一の面及び第二の面は、それぞれ、前記第一の回折光学素子及び第二の回折光学素子に含まれる、構成としてもよい。
【００３１】
本発明の第４の側面に係る光ヘッド装置において、前記回折光学素子は、単一の回折光学素子により構成され、前記第一の面及び第二の面は、前記単一の回折光学素子に含まれる、構成としてもよい。
【００３２】
本発明の第５の側面に係る光ヘッド装置においては、前記第２乃至第４の側面のいずれかに係る光ヘッド装置の前記第一の回折格子は、入射光の光軸を通り、前記光記録媒体の接線方向に対応する直線で２つの領域に分割されているようにしてもよい。前記２つの領域の一方の領域と他方の領域からの正の所定次数の回折光は、位相が互いにπだけずれており、前記２つの領域の一方の領域と他方の領域からの負の所定次数の回折光は、位相が互いにπだけずれている。
【００３３】
本発明の第６の側面に係る光ヘッド装置においては、前記第２乃至第４の側面のいずれかに係る光ヘッド装置の前記第一の回折格子は、入射光の光軸を通り、前記光記録媒体の接線方向に対応する２本以上の直線で３つ以上の領域に分割されている構成としてもよい。前記３つ以上の領域の互いに隣接する領域からの正の所定次数の回折光は、位相が互いにπだけずれており、前記３つ以上の領域の互いに隣接する領域からの負の所定次数の回折光は、位相が互いにπだけずれている。
【００３４】
本発明の第７の側面に係る光ヘッド装置においては、前記第２乃至第４の側面のいずれかに係る光ヘッド装置の前記第二の回折格子は、入射光の光軸を通り前記光記録媒体の半径方向に対応する直線及び入射光の光軸を通り、前記光記録媒体の接線方向に対応する直線で４つの領域に分割されている構成としてもよい。前記４つの領域のうちの一方の対角に位置する２つの領域からの正の所定次数の回折光は、他方の対角に位置する２つの領域からの正の所定次数の回折光に対して、位相がπ／２だけ進んでおり、前記４つの領域のうちの一方の対角に位置する２つの領域からの負の所定次数の回折光は、他方の対角に位置する２つの領域からの負の所定次数の回折光に対して位相がπ／２だけ遅れている。
【００３５】
本発明の第８の側面に係る光ヘッド装置においては、前記第５又は第６の側面のいずれかに係る光ヘッド装置の前記第一の受光部群は、前記メインビームの反射光、前記第一のサブビーム群の反射光のそれぞれの、前記光記録媒体の接線方向に対応する直線に関する、一方及び他方の部分を個別に受光する受光部を含む構成としてもよい。
【００３６】
本発明の第９の側面に係る光ヘッド装置においては、前記第５又は第６の側面のいずれかに係る光ヘッド装置の前記第二の受光部群は、前記第二のサブビーム群の反射光の、前記光記録媒体の半径方向に対応する直線及び前記光記録媒体の接線方向に対応する直線に関する、一方の対角に位置する２つの部分及び他方の対角に位置する２つの部分を個別に受光する受光部を含む構成としてもよい。
【００３７】
本発明の第１０の側面に係る光ヘッド装置においては、前記第１の側面に係る光ヘッド装置の前記回折光学素子は、入射光の光軸に垂直な面に形成された回折格子を含み、該回折格子は、入射光を、少なくとも、
０次光、
正の第一の所定次数の回折光、
負の第一の所定次数の回折光、
正の第二の所定次数の回折光、
負の第二の所定次数の回折光、
の５つの光に分割する構成としてもよい。
そして、前記光源からの出射光のうち、
前記回折格子からの０次光を前記メインビームとし、
前記回折格子からの正の第一の所定次数の回折光、負の第一の所定次数の回折光の一方、又は両方を前記第一のサブビーム群とし、
前記回折格子からの正の第二の所定次数の回折光、負の第二の所定次数の回折光の一方又は両方を前記第二のサブビーム群とする。
【００３８】
本発明の第１１の側面に係る光ヘッド装置においては、前記第１０の側面に係る光ヘッド装置の前記回折格子は、入射光の光軸を通り、前記光記録媒体の半径方向に対応する直線及び入射光の光軸を通り前記光記録媒体の接線方向に対応する直線で４つの領域に分割されている構成としてもよい。
前記４つの領域のうち半径方向に対応する一方及び他方の領域からの正の第一の所定次数の回折光は、位相が互いにπだけずれており、
前記４つの領域のうち半径方向に対応する一方及び他方の領域からの負の第一の所定次数の回折光は、位相が互いにπだけずれており、
前記４つの領域のうち一方の対角に位置する２つの領域からの正の第二の所定次数の回折光は、他方の対角に位置する２つの領域からの正の第二の所定次数の回折光に対して位相がπ／２だけ進んでおり、
前記４つの領域のうち一方の対角に位置する２つの領域からの負の第二の所定次数の回折光は、他方の対角に位置する２つの領域からの負の第二の所定次数の回折光に対して位相がπ／２だけ遅れている。
【００３９】
本発明の第１２の側面に係る光ヘッド装置においては、前記第１０の側面に係る光ヘッド装置の前記回折格子は、入射光の光軸を通り前記光記録媒体の半径方向に対応する直線及び入射光の光軸を通り、前記光記録媒体の接線方向に対応する２本以上の直線で、半径方向に対応する方向に３つ以上、対角に４つの領域に分割されている構成としてもよい。
前記半径方向に対応する３つ以上の領域について互いに隣接する領域からの正の第一の所定次数の回折光は、位相が互いにπだけずれており、
前記半径方向に対応する３つ以上の領域について互いに隣接する領域からの負の第一の所定次数の回折光は、位相が互いにπだけずれており、
前記対角に４つに分割された領域のうち一方の対角に位置する２つの領域からの正の第二の所定次数の回折光は、他方の対角に位置する２つの領域からの正の第二の所定次数の回折光に対して位相がπ／２だけ進んでおり、
前記対角に４つに分割された領域のうち一方の対角に位置する２つの領域からの負の第二の所定次数の回折光は、他方の対角に位置する２つの領域からの負の第二の所定次数の回折光に対して位相がπ／２だけ遅れている。
【００４０】
本発明の第１３の側面に係る光ヘッド装置において、前記第１１又は１２の側面に係る光ヘッド装置の前記第一の受光部群は、前記メインビームの反射光、前記第一のサブビーム群の反射光のそれぞれの、前記光記録媒体の接線方向に対応する直線に関する、一方及び他方の部分を個別に受光する受光部を含み、
前記第二の受光部群は、前記第二のサブビーム群の反射光の、前記光記録媒体の半径方向に対応する直線及び前記光記録媒体の接線方向に対応する直線に関する、一方の対角に位置する２つの部分、及び他方の対角に位置する２つの部分を個別に受光する受光部を含む構成としてもよい。
【００４１】
本発明の他の側面に係る光学式情報記録及び／又は再生装置は、本発明の光ヘッド装置と、前記第一の受光部群からの出力信号に基づいて、少なくとも前記トラック誤差信号を生成する第一の回路と、前記第二の受光部群からの出力信号に基づいて前記ランド／グルーブの位置信号を生成する第二の回路を少なくとも有することを特徴とする。
【００４２】
本発明においては、光記録媒体で反射されたメインビームの反射光、第一のサブビーム群の反射光からトラック誤差信号を検出し、光記録媒体で反射された第二のサブビーム群の反射光からランド／グルーブの位置信号を検出する。第一のサブビーム群、第二のサブビーム群から得られるプッシュプル信号の波形は、それぞれメインビームから得られるプッシュプル信号の波形に対して位相がπ、π／２だけずれている。
【００４３】
本発明においては、光学部品の仕様や位置が設計からずれた場合でも、第一のサブビーム群から得られるプッシュプル信号の波形は、メインビームから得られるプッシュプル信号の波形に対して位相がπ／２だけずれたＡＣ成分を含まない。差動プッシュプル法によるトラック誤差信号の波形は、メインビームから得られるプッシュプル信号の波形と第一のサブビーム群から得られるプッシュプル信号の波形の差であるため、メインビームの集光スポットがランド上、グルーブ上に位置する場合に必ず０になり、メインビームの集光スポットのデトラックを正確に表わす。その結果、光記録媒体に対して良好な記録再生を行うことが出来る。
【発明の効果】
【００４４】
本発明によれば、メインビームから得られるプッシュプル信号、それに対して位相がπだけずれている第一のサブビーム群から得られるプッシュプル信号に基づいてトラック誤差信号を検出し、それに対して位相がπ／２だけずれている第二のサブビーム群から得られるプッシュプル信号に基づいて、ランド／グルーブの位置信号を検出する構成としたことにより、トラック誤差信号は、メインビームの集光スポットがランド上、グルーブ上に位置する場合に必ず０になる。このため、光学部品の仕様や位置が設計からずれた場合でも、正確なトラック誤差信号が得られ、良好な記録再生を行うことを可能としている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
以下に、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明の光ヘッド装置の第一の実施の形態の構成を示す図である。図１を参照すると、半導体レーザ１からの出射光はコリメータレンズ２で平行光化され、回折光学素子３ａにより０次光、±１次回折光の３つの光に分割される。各々の光は、さらに回折光学素子４により、０次光、±１次回折光の３つの光に分割される。
【００４６】
メインビームである回折光学素子３ａからの０次光、且つ、回折光学素子４からの０次光、
第一のサブビームである回折光学素子３ａからの±１次回折光、且つ、回折光学素子４からの０次光（２つ）、
第二のサブビームである回折光学素子３ａからの０次光、且つ回折光学素子４からの±１次回折光（２つ）、
の５つの光は、偏光ビームスプリッタ５にＰ偏光として入射してほぼ１００％が透過し、１／４波長板６を透過して、直線偏光から円偏光に変換され、対物レンズ７でディスク８上に集光される。
【００４７】
ディスク８からの５つの反射光は、対物レンズ７を逆向きに透過し、１／４波長板６を透過して、円偏光から往路と偏光方向が直交した直線偏光に変換され、偏光ビームスプリッタ５にＳ偏光として入射して、ほぼ１００％が反射され、円筒レンズ９、凸レンズ１０を透過して光検出器１１ａで受光される。
【００４８】
光検出器１１ａは、円筒レンズ９、凸レンズ１０から成る複合レンズの２つの焦線の中間に設置されている。
【００４９】
図２は、回折光学素子３ａの構成を示す平面図である。回折光学素子３ａは、入射光の光軸を通りディスク８の接線方向に平行な直線で、領域１６ａ、１６ｂの２つに分割された回折格子が形成された構成である。回折格子の方向は、いずれもディスク８の半径方向に平行であり、回折格子のパタンは、いずれも等ピッチの直線状である。領域１６ａ、１６ｂにおける回折格子のピッチは等しい。領域１６ａにおける回折格子の位相と領域１６ｂにおける回折格子の位相は互いにπだけずれている。
【００５０】
図２の上側に回折される光を＋１次回折光、
図２の下側に回折される光を−１次回折光
とすると、領域１６ａからの＋１次回折光は、領域１６ｂからの＋１次回折光に対して位相がπだけ進む。
【００５１】
領域１６ａからの−１次回折光は、領域１６ｂからの−１次回折光に対して位相がπだけ遅れる。なお、図中に破線で示す円は対物レンズ７の有効径に相当する。
【００５２】
ここで、半導体レーザ１の波長をλ、回折格子の屈折率をｎ、回折格子の高さをｈとし、ｈ＝０．１１５λ／（ｎ−１）であるとする。このとき、回折格子の透過率は約８７．５％、±１次回折効率はそれぞれ約５．１％となる。
【００５３】
すなわち、領域１６ａ、１６ｂに入射した光は、
０次光として約８７．５％が透過し、
±１次回折光としてそれぞれ約５．１％が回折される。
【００５４】
図３は、回折光学素子４の構成を示す平面図である。回折光学素子４は、入射光の光軸を通りディスク８の半径方向に平行な直線、及び入射光の光軸を通りディスク８の接線方向に平行な直線で、領域１７ａ〜１７ｄの４つに分割された回折格子が形成された構成である。回折格子の方向はいずれもディスク８の半径方向に平行である。回折格子のパタンはいずれも等ピッチの直線状である。領域１７ａ〜１７ｄにおける回折格子のピッチは全て等しい。回折光学素子３ａの領域１６ａ、１６ｂにおける回折格子のピッチに比べて狭い。領域１７ａ、１７ｄにおける回折格子の位相と領域１７ｂ、１７ｃにおける回折格子の位相は互いにπ／２だけずれている。
【００５５】
図３の上側に回折される光を＋１次回折光、
図３の下側に回折される光を−１次回折光
とすると、領域１７ａ、１７ｄからの＋１次回折光は、領域１７ｂ、１７ｃからの＋１次回折光に対して位相がπ／２だけ進み、領域１７ａ、１７ｄからの−１次回折光は領域１７ｂ、１７ｃからの−１次回折光に対して位相がπ／２だけ遅れる。なお、図中に破線で示す円は対物レンズ７の有効径に相当する。
【００５６】
ここで、半導体レーザ１の波長をλ、回折格子の屈折率をｎ、回折格子の高さをｈとし、ｈ＝０．１１５λ／（ｎ−１）であるとする。このとき、回折格子の透過率は、約８７．５％、±１次回折効率はそれぞれ約５．１％となる。
【００５７】
すなわち、領域１７ａ〜１７ｄに入射した光は、
０次光として約８７．５％が透過し、
±１次回折光としてそれぞれ約５．１％が回折される。
【００５８】
図４に、ディスク８上の集光スポットの配置を示す。
集光スポット２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅは、それぞれ、
回折光学素子３ａからの０次光、且つ、回折光学素子４からの０次光、
回折光学素子３ａからの＋１次回折光、且つ、回折光学素子４からの０次光、
回折光学素子３ａからの−１次回折光、且つ、回折光学素子４からの０次光、
回折光学素子３ａからの０次光、且つ、回折光学素子４からの＋１次回折光、
回折光学素子３ａからの０次光、且つ、回折光学素子４からの−１次回折光
に相当し、同一のトラック４０（ランド又はグルーブ）上に配置されている。
【００５９】
集光スポット２０ｂ、２０ｃは、ディスク８の半径方向に２つのピークを持つ。
【００６０】
また、集光スポット２０ｄ、２０ｅは、ディスク８の半径方向及びディスク８の接線方向に対して±４５°の方向に４つのサイドローブを持つ。
【００６１】
図５は、光検出器１１ａの受光部のパタンと光検出器１１ａ上の光スポットの配置を示す図である。
【００６２】
光スポット２２ａは、回折光学素子３ａからの０次光且つ回折光学素子４からの０次光に相当し、光軸を通りディスク８の半径方向に平行な直線、及び光軸を通りディスク８の接線方向に平行な直線で４つに分割された受光部２１ａ〜２１ｄで受光される。
【００６３】
光スポット２２ｂは、回折光学素子３ａからの＋１次回折光且つ回折光学素子４からの０次光に相当し、光軸を通りディスク８の半径方向に平行な直線で２つに分割された受光部２１ｅ、２１ｆで受光される。
【００６４】
光スポット２２ｃは、回折光学素子３ａからの−１次回折光且つ回折光学素子４からの０次光に相当し、光軸を通りディスク８の半径方向に平行な直線で２つに分割された受光部２１ｇ、２１ｈで受光される。
【００６５】
光スポット２２ｄは、回折光学素子３ａからの０次光且つ回折光学素子４からの＋１次回折光に相当し、光軸を通りディスク８の半径方向に平行な直線、及び光軸を通りディスク８の接線方向に平行な直線で４つに分割された受光部２１ｉ〜２１ｌで受光される。
【００６６】
光スポット２２ｅは、回折光学素子３ａからの０次光且つ回折光学素子４からの−１次回折光に相当し、光軸を通りディスク８の半径方向に平行な直線、及び光軸を通りディスク８の接線方向に平行な直線で４つに分割された受光部２１ｍ〜２１ｐで受光される。
【００６７】
光スポット２２ａ〜２２ｅは、円筒レンズ９及び凸レンズ１０の作用により、ディスク８の接線方向の強度分布と半径方向の強度分布が、互いに入れ替わっている。
【００６８】
ここで、受光部２１ａ〜２１ｐからの出力をそれぞれＶ２１ａ〜Ｖ２１ｐで表わす。このとき、フォーカス誤差信号は、非点収差法により、
（Ｖ２１ａ＋Ｖ２１ｄ）−（Ｖ２１ｂ＋Ｖ２１ｃ）
の演算から得られる。
【００６９】
トラック誤差信号は、差動プッシュプル法により、
（Ｖ２１ａ＋Ｖ２１ｃ）−（Ｖ２１ｂ＋Ｖ２１ｄ）｝−Ｋ×｛（Ｖ２１ｅ＋Ｖ２１ｇ）−（Ｖ２１ｆ＋Ｖ２１ｈ）｝（ただし、Ｋは定数）
の演算から得られる。
【００７０】
ランド／グルーブの位置信号は、
（Ｖ２１ｉ＋Ｖ２１ｌ＋Ｖ２１ｎ＋Ｖ２１ｏ）−（Ｖ２１ｊ＋Ｖ２１ｋ＋Ｖ２１ｍ＋Ｖ２１ｐ）
の演算から得られる。
【００７１】
また、ディスク８に記録されたＲＦ信号は、
（Ｖ２１ａ＋Ｖ２１ｂ＋Ｖ２１ｃ＋Ｖ２１ｄ）
の演算から得られる。
【００７２】
図６に、トラック誤差信号、ランド／グルーブの位置信号に関わる各種の波形を示す。図６の横軸は、ディスク８上の集光スポット２０ａのトラック４０の中心からの位置ずれ（デトラック）である。
【００７３】
（Ｖ２１ａ＋Ｖ２１ｃ）−（Ｖ２１ｂ＋Ｖ２１ｄ）
の波形は、レンズシフトがない場合には、図６（ａ）の実線のようになり、正、負のレンズシフトがある場合は、それぞれ図６（ａ）の破線、一点鎖線のようになる。
【００７４】
光検出器１１ａの受光部２１ｅ、２１ｆ、及び受光部２１ｇ、２１ｈは、それぞれ回折光学素子３ａの領域１６ａ、１６ｂに対応するため、
（Ｖ２１ｅ−Ｖ２１ｆ）、及び
（Ｖ２１ｇ−Ｖ２１ｈ）
の波形は、レンズシフトがない場合は、図６（ｂ）の実線のようになり、正、負のレンズシフトがある場合は、それぞれ図６（ｂ）の破線、一点鎖線のようになる。
【００７５】
従って、
（Ｖ２１ｅ＋Ｖ２１ｇ）−（Ｖ２１ｆ＋Ｖ２１ｈ）
の波形は、レンズシフトがない場合には、図６（ｃ）の実線のようになり、正、負のレンズシフトがある場合には、それぞれ図６（ｃ）の破線、一点鎖線のようになる。
【００７６】
差動プッシュプル法によるトラック誤差信号の波形は、図６（ａ）の波形と図６（ｃ）の波形の差であるため、レンズシフトがあっても、トラック誤差信号にオフセットを生じない。
【００７７】
一方、
（Ｖ２１ｉ＋Ｖ２１ｌ）−（Ｖ２１ｊ＋Ｖ２１ｋ）、
（Ｖ２１ｍ＋Ｖ２１ｐ）−（Ｖ２１ｎ＋Ｖ２１ｏ）
の波形は、レンズシフトの有無によらず、それぞれ、図６（ｄ）、図６（ｅ）の実線のようになる。
【００７８】
従って、ランド／グルーブの位置信号である、
（Ｖ２１ｉ＋Ｖ２１ｌ＋Ｖ２１ｎ＋Ｖ２１ｏ）−（Ｖ２１ｊ＋Ｖ２１ｋ＋Ｖ２１ｍ＋Ｖ２１ｐ）
の波形は、レンズシフトの有無によらず、図６（ｆ）の実線のようになる。
【００７９】
この信号は、トラック誤差信号に対して位相がπ／２だけずれており、集光スポット２０ａがランド上、グルーブ上に位置する場合に、それぞれ負、正になるため、ランド／グルーブの位置検出に用いることが出来る。
【００８０】
例えば、半導体レーザ１の波長の設計値からのずれにより、回折光学素子３ａにおける回折角が設計値からずれると、光検出器１１ａ上の光スポット２２ａ、２２ｂ、２２ｃの間隔と、光検出器１１ａの受光部２１ａ〜２１ｄ、２１ｅ〜２１ｆ、２１ｇ〜２１ｈの間隔が一致しなくなる。このような間隔の不一致は、他の光学部品の仕様や位置が設計からずれた場合にも起こり得る。
【００８１】
このとき、
（Ｖ２１ｅ−Ｖ２１ｆ）、及び
（Ｖ２１ｇ−Ｖ２１ｈ）
の波形は、図６（ｂ）の波形に対して、振幅が低下した波形になる。
【００８２】
従って、
（Ｖ２１ｅ＋Ｖ２１ｇ）−（Ｖ２１ｆ＋Ｖ２１ｈ）
の波形も、図６（ｃ）の波形に対して振幅が低下した波形になる。しかし、差動プッシュプル法によるトラック誤差信号の波形は、図６（ａ）の波形とこの波形の差であるため、集光スポット２０ａがランド上、グルーブ上に位置する場合に、必ず０になり、集光スポット２０ａのデトラックを正確に表わす。その結果、ディスク８に対して良好な記録再生を行うことが出来る。
【００８３】
追記型及び書換可能型の光記録媒体には、
ＤＶＤ−Ｒ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ−Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）や
ＤＶＤ−ＲＷ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ−Ｒｅｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）
のように、グルーブのみに対して記録再生を行うグルーブ記録方式の光記録媒体と、
ＤＶＤ−ＲＡＭ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ−Ｒｅｗｒｉｔａｂｌｅ）のように、ランドとグルーブの両方に対して記録再生を行うランド／グルーブ記録方式の光記録媒体がある。
【００８４】
通常は、グルーブ記録方式の光記録媒体における溝のピッチは、ランド／グルーブ記録方式の光記録媒体における溝のピッチに比べて狭い。
【００８５】
図７に、ディスク８が溝のピッチが狭いグルーブ記録方式のディスクである場合の、ディスク８で反射したサブビーム及びディスク８で回折されたサブビームの位相を示す。但し、サブビームである集光スポットは、ディスク８のトラックの中心に位置しているとする。
【００８６】
まず、第一のサブビームについて考える。このとき、図７（ａ）は、図１の回折光学素子３ａからの＋１次回折光且つ図１の回折光学素子４からの０次光の位相を表わす。
【００８７】
図７（ａ）において、領域２７ａ、２７ｂは、図１のディスク８で０次光として反射した光のうち、それぞれ回折光学素子３ａの領域１６ａ、１６ｂ（図２参照）からの＋１次回折光に相当する。
【００８８】
領域２７ｃ、２７ｄは、ディスク８で＋１次回折光として回折された光のうち、それぞれ回折光学素子３ａの領域１６ａ、１６ｂからの＋１次回折光に相当する。
【００８９】
領域２７ｅ、２７ｆは、ディスク８で−１次回折光として回折された光のうち、それぞれ回折光学素子３ａの領域１６ａ、１６ｂからの＋１次回折光に相当する。
【００９０】
一方、図７（ｂ）は、図１の回折光学素子３ａからの−１次回折光且つ図１の回折光学素子４からの０次光の位相を表わす。
【００９１】
図７（ｂ）において、領域２８ａ、２８ｂは、ディスク８で０次光として反射した光のうち、それぞれ回折光学素子３ａの領域１６ａ、１６ｂからの−１次回折光に相当する。
【００９２】
領域２８ｃ、２８ｄはディスク８で＋１次回折光として回折された光のうち、それぞれ回折光学素子３ａの領域１６ａ、１６ｂからの−１次回折光に相当する。
【００９３】
領域２８ｅ、２８ｆは、ディスク８で−１次回折光として回折された光のうち、それぞれ回折光学素子３ａの領域１６ａ、１６ｂからの−１次回折光に相当する。
【００９４】
図中に＋、−と記載されている領域における光の位相はそれぞれ＋π／２、−π／２である。
【００９５】
プッシュプル信号は、ディスク８で反射した光と、ディスク８で回折された光が重なる部分において、両者が干渉し、それぞれの位相によって干渉した光の強度が変化することを利用して検出される。ディスク８で反射したサブビームとディスク８で回折されたサブビームが重なる部分において、両者の位相が互いにπだけずれていると、サブビームのプッシュプル信号は、メインビームのプッシュプル信号に対して極性が反転する。
【００９６】
図７（ａ）においては、０次光の領域２７ａと＋１次回折光の領域２７ｄが重なっており、０次光の領域２７ｂと−１次回折光の領域２７ｅが重なっている。
【００９７】
領域２７ａは領域２７ｄに対して光の位相がπだけ進んでおり、領域２７ｂは領域２７ｅに対して光の位相がπだけ遅れている。
【００９８】
従って、回折光学素子３ａからの＋１次回折光且つ回折光学素子４からの０次光のプッシュプル信号は、回折光学素子３ａからの０次光且つ回折光学素子４からの０次光のプッシュプル信号に対して、図６（ａ）、図６（ｂ）に示すように極性が反転する。
【００９９】
一方、図７（ｂ）においては、
０次光の領域２８ａと＋１次回折光の領域２８ｄが重なっており、
０次光の領域２８ｂと−１次回折光の領域２８ｅが重なっている。
【０１００】
領域２８ａは領域２８ｄに対して光の位相がπだけ遅れており、領域２８ｂは領域２８ｅに対して光の位相がπだけ進んでいる。
【０１０１】
従って、回折光学素子３ａからの−１次回折光且つ回折光学素子４からの０次光のプッシュプル信号は、回折光学素子３ａからの０次光且つ回折光学素子４からの０次光のプッシュプル信号に対して、図６（ａ）、図６（ｂ）に示すように極性が反転する。
【０１０２】
その結果、回折光学素子３ａからの＋１次回折光且つ回折光学素子４からの０次光のプッシュプル信号と、回折光学素子３ａからの−１次回折光且つ回折光学素子４からの０次光のプッシュプル信号との和は、回折光学素子３ａからの０次光且つ回折光学素子４からの０次光のプッシュプル信号に対して、図６（ｃ）に示すように、極性が反転する。
【０１０３】
次に、第二のサブビームについて考える。このとき、図７（ａ）は、回折光学素子３ａからの０次光且つ回折光学素子４の領域１７ａ、１７ｂ（図３）からの＋１次回折光、及び、回折光学素子３ａからの０次光且つ回折光学素子４の領域１７ｃ、１７ｄからの−１次回折光の位相を表わす。
【０１０４】
図７（ａ）において、領域２７ａ、２７ｂは、ディスク８で０次光として反射した光のうち、それぞれ、
回折光学素子４の領域１７ａ、１７ｂからの＋１次回折光、及び、
回折光学素子４の領域１７ｃ、１７ｄからの−１次回折光
に相当する。
【０１０５】
領域２７ｃ、２７ｄは、ディスク８で＋１次回折光として回折された光のうち、それぞれ、
回折光学素子４の領域１７ａ、１７ｂからの＋１次回折光、及び、
回折光学素子４の領域１７ｃ、１７ｄからの−１次回折光
に相当する。
【０１０６】
領域２７ｅ、２７ｆは、ディスク８で−１次回折光として回折された光のうち、それぞれ、
回折光学素子４の領域１７ａ、１７ｂからの＋１次回折光、及び、
回折光学素子４の領域１７ｃ、１７ｄからの−１次回折光
に相当する。
【０１０７】
一方、図７（ｂ）は、回折光学素子３ａからの０次光且つ回折光学素子４の領域１７ａ、１７ｂからの−１次回折光、及び回折光学素子３ａからの０次光且つ回折光学素子４の領域１７ｃ、１７ｄからの＋１次回折光の位相を表わす。
【０１０８】
図７（ｂ）において、領域２８ａ、２８ｂは、ディスク８で０次光として反射した光のうち、それぞれ、
回折光学素子４の領域１７ａ、１７ｂからの−１次回折光、及び、
回折光学素子４の領域１７ｃ、１７ｄからの＋１次回折光
に相当する。
【０１０９】
領域２８ｃ、２８ｄは、ディスク８で＋１次回折光として回折された光のうち、それぞれ、
回折光学素子４の領域１７ａ、１７ｂからの−１次回折光、及び、
回折光学素子４の領域１７ｃ、１７ｄからの＋１次回折光
に相当する。
【０１１０】
領域２８ｅ、２８ｆは、ディスク８で−１次回折光として回折された光のうち、それぞれ、
回折光学素子４の領域１７ａ、１７ｂからの−１次回折光、及び
回折光学素子４の領域１７ｃ、１７ｄからの＋１次回折光
に相当する。
【０１１１】
図中に＋、−と記載されている領域における光の位相は、それぞれ＋π／４、−π／４である。
【０１１２】
プッシュプル信号は、ディスク８で反射した光とディスク８で回折された光が重なる部分において両者が干渉し、それぞれの位相によって干渉した光の強度が変化することを利用して検出される。
【０１１３】
ディスク８で反射したサブビームとディスク８で回折されたサブビームが重なる部分において、両者の位相が互いにπ／２だけずれていると、サブビームのプッシュプル信号は、メインビームのプッシュプル信号に対して位相がπ／２だけずれる。
【０１１４】
図７（ａ）においては、０次光の領域２７ａと＋１次回折光の領域２７ｄが重なっており、０次光の領域２７ｂと−１次回折光の領域２７ｅが重なっている。
【０１１５】
領域２７ａは領域２７ｄに対して光の位相がπ／２だけ進んでおり、領域２７ｂは領域２７ｅに対して光の位相がπ／２だけ遅れている。
【０１１６】
従って、
回折光学素子３ａからの０次光且つ回折光学素子４の領域１７ａ、１７ｂからの＋１次回折光のプッシュプル信号、及び、
回折光学素子３ａからの０次光且つ回折光学素子４の領域１７ｃ、１７ｄからの−１次回折光のプッシュプル信号は、
回折光学素子３ａからの０次光且つ回折光学素子４からの０次光のプッシュプル信号に対して、図６（ａ）、図６（ｄ）に示すように、位相がπ／２だけ遅れる。
【０１１７】
一方、図７（ｂ）においては、０次光の領域２８ａと＋１次回折光の領域２８ｄが重なっており、０次光の領域２８ｂと−１次回折光の領域２８ｅが重なっている。
【０１１８】
領域２８ａは、領域２８ｄに対して光の位相がπ／２だけ遅れており、領域２８ｂは領域２８ｅに対して光の位相がπ／２だけ進んでいる。
【０１１９】
従って、
回折光学素子３ａからの０次光且つ回折光学素子４の領域１７ａ、１７ｂからの−１次回折光のプッシュプル信号、及び、
回折光学素子３ａからの０次光且つ回折光学素子４の領域１７ｃ、１７ｄからの＋１次回折光のプッシュプル信号は、
回折光学素子３ａからの０次光且つ回折光学素子４からの０次光のプッシュプル信号に対して、図６（ａ）、図６（ｅ）に示すように位相がπ／２だけ進む。
【０１２０】
その結果、
回折光学素子３ａからの０次光且つ回折光学素子４の領域１７ａ、１７ｂからの＋１次回折光のプッシュプル信号、及び、
回折光学素子３ａからの０次光且つ回折光学素子４の領域１７ｃ、１７ｄからの−１次回折光のプッシュプル信号と、
回折光学素子３ａからの０次光且つ回折光学素子４の領域１７ａ、１７ｂからの−１次回折光のプッシュプル信号、及び、
回折光学素子３ａからの０次光且つ回折光学素子４の領域１７ｃ、１７ｄからの＋１次回折光のプッシュプル信号の差は、
回折光学素子３ａからの０次光且つ回折光学素子４からの０次光のプッシュプル信号に対して、図６（ｆ）に示すように位相がπ／２だけずれる。
【０１２１】
図８に、ディスク８が溝のピッチが広いランド／グルーブ記録方式のディスクである場合の、
ディスク８で反射したサブビーム、及び、
ディスク８で回折されたサブビーム
の位相を示す。但し、サブビームである集光スポットはディスク８のトラックの中心に位置しているとする。
【０１２２】
まず、第一のサブビームについて考える。このとき、図８（ａ）は、図７（ａ）と同様に、回折光学素子３ａからの＋１次回折光且つ回折光学素子４からの０次光の位相を表わす。
図８（ｂ）は、図７（ｂ）と同様に、回折光学素子３ａからの−１次回折光且つ回折光学素子４からの０次光の位相を表わす。図中に＋、−と記載されている領域における光の位相はそれぞれ＋π／２、−π／２である。
【０１２３】
プッシュプル信号は、ディスク８で反射した光とディスク８で回折された光が重なる部分において両者が干渉し、それぞれの位相によって干渉した光の強度が変化することを利用して検出される。
【０１２４】
ディスク８で反射したサブビームとディスク８で回折されたサブビームが重なる部分において、両者の位相が互いにπだけずれていると、サブビームのプッシュプル信号は、メインビームのプッシュプル信号に対して極性が反転する。
【０１２５】
一方、両者の位相が一致していると、サブビームのプッシュプル信号は、メインビームのプッシュプル信号に対して極性が一致する。
【０１２６】
図８（ａ）においては、
０次光の領域２７ａと＋１次回折光の領域２７ｄが大部分重なっており、
０次光の領域２７ｂと−１次回折光の領域２７ｅが大部分重なっている。
領域２７ａは領域２７ｄに対して光の位相がπだけ進んでおり、
領域２７ｂは領域２７ｅに対して光の位相がπだけ遅れている。
【０１２７】
従って、これらの部分から得られる、回折光学素子３ａからの＋１次回折光且つ回折光学素子４からの０次光のプッシュプル信号は、回折光学素子３ａからの０次光且つ回折光学素子４からの０次光のプッシュプル信号に対して、図６（ａ）、図６（ｂ）に示すように極性が反転する。
【０１２８】
図８（ｂ）においては、０次光の領域２８ａと＋１次回折光の領域２８ｄが大部分重なっており、０次光の領域２８ｂと−１次回折光の領域２８ｅが大部分重なっている。領域２８ａは領域２８ｄに対して光の位相がπだけ遅れており、領域２８ｂは領域２８ｅに対して光の位相がπだけ進んでいる。
【０１２９】
従って、これらの部分から得られる、回折光学素子３ａからの−１次回折光且つ回折光学素子４からの０次光のプッシュプル信号は、回折光学素子３ａからの０次光且つ回折光学素子４からの０次光のプッシュプル信号に対して、図６（ａ）、図６（ｂ）に示すように極性が反転する。
【０１３０】
しかし、図８（ａ）においては、０次光の領域２７ａと＋１次回折光の領域２７ｃも一部分重なっており、０次光の領域２７ｂと−１次回折光の領域２７ｆも一部分重なっている。領域２７ａは領域２７ｃに対して光の位相が一致しており、領域２７ｂは領域２７ｆに対して光の位相が一致している。
【０１３１】
従って、これらの部分から得られる、回折光学素子３ａからの＋１次回折光且つ回折光学素子４からの０次光のプッシュプル信号は、回折光学素子３ａからの０次光且つ回折光学素子４からの０次光のプッシュプル信号に対して極性が一致する。
【０１３２】
一方、図８（ｂ）においては、０次光の領域２８ａと＋１次回折光の領域２８ｃも一部分重なっており、０次光の領域２８ｂと−１次回折光の領域２８ｆも一部分重なっている。領域２８ａは領域２８ｃに対して光の位相が一致しており、領域２８ｂは領域２８ｆに対して光の位相が一致している。
【０１３３】
従って、これらの部分から得られる、回折光学素子３ａからの−１次回折光且つ回折光学素子４からの０次光のプッシュプル信号は、回折光学素子３ａからの０次光且つ回折光学素子４からの０次光のプッシュプル信号に対して極性が一致する。
【０１３４】
すなわち、回折光学素子３ａからの＋１次回折光且つ回折光学素子４からの０次光のプッシュプル信号は、回折光学素子３ａからの０次光且つ回折光学素子４からの０次光のプッシュプル信号に対して、大部分の成分は極性が反転するが、一部分の成分は極性が一致する。
【０１３５】
一方、回折光学素子３ａからの−１次回折光且つ回折光学素子４からの０次光のプッシュプル信号は、回折光学素子３ａからの０次光且つ回折光学素子４からの０次光のプッシュプル信号に対して、大部分の成分は極性が反転するが、一部分の成分は極性が一致する。
【０１３６】
その結果、
回折光学素子３ａからの＋１次回折光且つ回折光学素子４からの０次光のプッシュプル信号と、
回折光学素子３ａからの−１次回折光且つ回折光学素子４からの０次光のプッシュプル信号と
の和は、回折光学素子３ａからの０次光且つ回折光学素子４からの０次光のプッシュプル信号に対して、やや振幅が低下するものの、図６（ｃ）に示すように極性が反転する。
【０１３７】
次に、第二のサブビームについて考える。このとき、図８（ａ）は、図７（ａ）と同様に、回折光学素子３ａからの０次光且つ回折光学素子４の領域１７ａ、１７ｂからの＋１次回折光、及び回折光学素子３ａからの０次光且つ回折光学素子４の領域１７ｃ、１７ｄからの−１次回折光の位相を表わす。
【０１３８】
一方、図８（ｂ）は、図７（ｂ）と同様に、回折光学素子３ａからの０次光且つ回折光学素子４の領域１７ａ、１７ｂからの−１次回折光、及び回折光学素子３ａからの０次光且つ回折光学素子４の領域１７ｃ、１７ｄからの＋１次回折光の位相を表わす。図中に＋、−と記載されている領域における光の位相はそれぞれ＋π／４、−π／４である。
【０１３９】
プッシュプル信号は、ディスク８で反射した光とディスク８で回折された光が重なる部分において両者が干渉し、それぞれの位相によって干渉した光の強度が変化することを利用して検出される。ディスク８で反射したサブビームとディスク８で回折されたサブビームが重なる部分において、両者の位相が互いにπ／２だけずれていると、サブビームのプッシュプル信号は、メインビームのプッシュプル信号に対して位相がπ／２だけずれる。一方、両者の位相が一致していると、サブビームのプッシュプル信号は、メインビームのプッシュプル信号に対して極性が一致する。
【０１４０】
図８（ａ）においては、０次光の領域２７ａと＋１次回折光の領域２７ｄが大部分重なっており、０次光の領域２７ｂと−１次回折光の領域２７ｅが大部分重なっている。領域２７ａは領域２７ｄに対して光の位相がπ／２だけ進んでおり、領域２７ｂは領域２７ｅに対して光の位相がπ／２だけ遅れている。
【０１４１】
従って、これらの部分から得られる、回折光学素子３ａからの０次光且つ回折光学素子４の領域１７ａ、１７ｂからの＋１次回折光のプッシュプル信号、及び回折光学素子３ａからの０次光且つ回折光学素子４の領域１７ｃ、１７ｄからの−１次回折光のプッシュプル信号は、回折光学素子３ａからの０次光且つ回折光学素子４からの０次光のプッシュプル信号に対して、図６（ａ）、図６（ｄ）に示すように、位相がπ／２だけ遅れる。
【０１４２】
一方、図８（ｂ）においては、０次光の領域２８ａと＋１次回折光の領域２８ｄが大部分重なっており、０次光の領域２８ｂと−１次回折光の領域２８ｅが大部分重なっている。領域２８ａは領域２８ｄに対して光の位相がπ／２だけ遅れており、領域２８ｂは領域２８ｅに対して光の位相がπ／２だけ進んでいる。
【０１４３】
従って、これらの部分から得られる、回折光学素子３ａからの０次光且つ回折光学素子４の領域１７ａ、１７ｂからの−１次回折光のプッシュプル信号、及び回折光学素子３ａからの０次光且つ回折光学素子４の領域１７ｃ、１７ｄからの＋１次回折光のプッシュプル信号は、回折光学素子３ａからの０次光且つ回折光学素子４からの０次光のプッシュプル信号に対して、図６（ａ）、図６（ｅ）に示すように、位相がπ／２だけ進む。
【０１４４】
しかし、図８（ａ）においては、０次光の領域２７ａと＋１次回折光の領域２７ｃも一部分重なっており、０次光の領域２７ｂと−１次回折光の領域２７ｆも一部分重なっている。
【０１４５】
領域２７ａは領域２７ｃに対して光の位相が一致しており、領域２７ｂは領域２７ｆに対して光の位相が一致している。
【０１４６】
従って、これらの部分から得られる、回折光学素子３ａからの０次光且つ回折光学素子４の領域１７ａ、１７ｂからの＋１次回折光のプッシュプル信号、及び回折光学素子３ａからの０次光且つ回折光学素子４の領域１７ｃ、１７ｄからの−１次回折光のプッシュプル信号は、回折光学素子３ａからの０次光且つ回折光学素子４からの０次光のプッシュプル信号に対して極性が一致する。
【０１４７】
一方、図８（ｂ）においては、０次光の領域２８ａと＋１次回折光の領域２８ｃも一部分重なっており、０次光の領域２８ｂと−１次回折光の領域２８ｆも一部分重なっている。領域２８ａは領域２８ｃに対して光の位相が一致しており、領域２８ｂは領域２８ｆに対して光の位相が一致している。
【０１４８】
従って、これらの部分から得られる、回折光学素子３ａからの０次光且つ回折光学素子４の領域１７ａ、１７ｂからの−１次回折光のプッシュプル信号、及び回折光学素子３ａからの０次光且つ回折光学素子４の領域１７ｃ、１７ｄからの＋１次回折光のプッシュプル信号は、回折光学素子３ａからの０次光且つ回折光学素子４からの０次光のプッシュプル信号に対して極性が一致する。
【０１４９】
すなわち、回折光学素子３ａからの０次光且つ回折光学素子４の領域１７ａ、１７ｂからの＋１次回折光のプッシュプル信号、及び回折光学素子３ａからの０次光且つ回折光学素子４の領域１７ｃ、１７ｄからの−１次回折光のプッシュプル信号は、回折光学素子３ａからの０次光且つ回折光学素子４からの０次光のプッシュプル信号に対して、大部分の成分は位相がπ／２だけ遅れるが、一部分の成分は極性が一致する。
【０１５０】
一方、回折光学素子３ａからの０次光且つ回折光学素子４の領域１７ａ、１７ｂからの−１次回折光のプッシュプル信号、及び回折光学素子３ａからの０次光且つ回折光学素子４の領域１７ｃ、１７ｄからの＋１次回折光のプッシュプル信号は、回折光学素子３ａからの０次光且つ回折光学素子４からの０次光のプッシュプル信号に対して、大部分の成分は位相がπ／２だけ進むが、一部分の成分は極性が一致する。
【０１５１】
その結果、回折光学素子３ａからの０次光且つ回折光学素子４の領域１７ａ、１７ｂからの＋１次回折光のプッシュプル信号、及び回折光学素子３ａからの０次光且つ回折光学素子４の領域１７ｃ、１７ｄからの−１次回折光のプッシュプル信号と、
回折光学素子３ａからの０次光且つ回折光学素子４の領域１７ａ、１７ｂからの−１次回折光のプッシュプル信号、及び回折光学素子３ａからの０次光且つ回折光学素子４の領域１７ｃ、１７ｄからの＋１次回折光のプッシュプル信号と
の差は、回折光学素子３ａからの０次光且つ回折光学素子４からの０次光のプッシュプル信号に対して、やや振幅が低下するものの、図６（ｆ）に示すように、位相がπ／２だけずれる。
【０１５２】
図９は、本発明の光ヘッド装置の第二の実施の形態の構成を示す図である。半導体レーザ１からの出射光は、コリメータレンズ２で平行光化され、回折光学素子３ａにより０次光、±１次回折光の３つの光に分割される。各々の光はさらに回折光学素子４により０次光、±１次回折光の３つの光に分割される。
【０１５３】
メインビームである回折光学素子３ａからの０次光且つ回折光学素子４からの０次光、
第一のサブビームである回折光学素子３ａからの±１次回折光且つ回折光学素子４からの０次光、
第二のサブビームである回折光学素子３ａからの０次光且つ回折光学素子４からの±１次回折光
の５つの光は、偏光ビームスプリッタ５にＰ偏光として入射してほぼ１００％が透過し、１／４波長板６を透過して直線偏光から円偏光に変換され、対物レンズ７でディスク８上に集光される。
【０１５４】
ディスク８からの５つの反射光は、対物レンズ７を逆向きに透過し、１／４波長板６を透過して円偏光から往路と偏光方向が直交した直線偏光に変換され、偏光ビームスプリッタ５にＳ偏光として入射してほぼ１００％が反射され、回折光学素子１２で回折され、凸レンズ１０を透過して光検出器１１ｂで受光される。
【０１５５】
本実施の形態における回折光学素子３ａは、図２に示したものと同一構成のものが用いられる。
【０１５６】
回折光学素子３ａの領域１６ａ、１６ｂに入射した光は０次光として約８７．５％が透過し、±１次回折光としてそれぞれ約５．１％が回折される。
【０１５７】
また、本実施の形態における回折光学素子４は、図３に示したものと同一構成のものが用いられる。
【０１５８】
回折光学素子４の領域１７ａ〜１７ｄに入射した光は０次光として約８７．５％が透過し、±１次回折光としてそれぞれ約５．１％が回折される。
【０１５９】
本実施の形態におけるディスク８上の集光スポットの配置は、図４に示すものと同じである。
【０１６０】
図１０は、回折光学素子１２の平面図である。回折光学素子１２は、入射光の光軸を通りディスク８の半径方向に平行な直線、及び入射光の光軸を通りディスク８の接線方向に平行な直線で、領域１８ａ〜１８ｄの４つに分割された回折格子が形成された構成である。
【０１６１】
回折格子の方向はいずれもディスク８の接線方向に平行であり、回折格子のパタンはいずれも等ピッチの直線状である。回折格子のピッチは、領域１８ｄ、１８ｃ、１８ｂ、１８ａの順に狭くなる。なお、図中に破線で示す円は、対物レンズ７の有効径に相当する。
【０１６２】
ここで、半導体レーザ１の波長をλ、回折格子の屈折率をｎ、回折格子の高さをｈとし、ｈ＝０．５λ／（ｎ−１）であるとする。
【０１６３】
このとき、回折格子の透過率は０％、±１次回折効率はそれぞれ約４０．５％となる。すなわち、領域１８ａ〜１８ｄに入射した光は、±１次回折光としてそれぞれ約４０．５％が回折される。
【０１６４】
図１１に、光検出器１１ｂの受光部のパタンと光検出器１１ｂ上の光スポットの配置を示す。
【０１６５】
光スポット２４ａ、２４ｂは、回折光学素子３ａからの０次光且つ回折光学素子４からの０次光のうちそれぞれ回折光学素子１２の領域１８ａ、１８ｂからの−１次回折光に相当し、ディスク８の半径方向に平行な分割線で２つに分割された受光部２３ａ、２３ｂで受光される。
【０１６６】
光スポット２４ｃ、２４ｄは、回折光学素子３ａからの０次光且つ回折光学素子４からの０次光のうちそれぞれ回折光学素子１２の領域１８ｃ、１８ｄからの−１次回折光に相当し、ディスク８の半径方向に平行な分割線で２つに分割された受光部２３ｃ、２３ｄで受光される。
【０１６７】
光スポット２４ｅは、回折光学素子３ａからの０次光且つ回折光学素子４からの０次光のうち、回折光学素子１２の領域１８ａからの＋１次回折光に相当し、単一の受光部２３ｅで受光される。
【０１６８】
光スポット２４ｆは、回折光学素子３ａからの０次光且つ回折光学素子４からの０次光のうち、回折光学素子１２の領域１８ｂからの＋１次回折光に相当し、単一の受光部２３ｆで受光される。
【０１６９】
光スポット２４ｇは、回折光学素子３ａからの０次光且つ回折光学素子４からの０次光のうち、回折光学素子１２の領域１８ｃからの＋１次回折光に相当し、単一の受光部２３ｇで受光される。
【０１７０】
光スポット２４ｈは、回折光学素子３ａからの０次光且つ回折光学素子４からの０次光のうち、回折光学素子１２の領域１８ｄからの＋１次回折光に相当し、単一の受光部２３ｈで受光される。
【０１７１】
光スポット２４ｉは、回折光学素子３ａからの＋１次回折光且つ回折光学素子４からの０次光のうち、回折光学素子１２の領域１８ａからの＋１次回折光に相当し、単一の受光部２３ｉで受光される。
【０１７２】
光スポット２４ｊは、回折光学素子３ａからの＋１次回折光且つ回折光学素子４からの０次光のうち、回折光学素子１２の領域１８ｂからの＋１次回折光に相当し、単一の受光部２３ｊで受光される。
【０１７３】
光スポット２４ｋは、回折光学素子３ａからの＋１次回折光且つ回折光学素子４からの０次光のうち、回折光学素子１２の領域１８ｃからの＋１次回折光に相当し、単一の受光部２３ｋで受光される。
【０１７４】
光スポット２４ｌは、回折光学素子３ａからの＋１次回折光且つ回折光学素子４からの０次光のうち、回折光学素子１２の領域１８ｄからの＋１次回折光に相当し、単一の受光部２３ｌで受光される。
【０１７５】
光スポット２４ｍは、回折光学素子３ａからの−１次回折光且つ回折光学素子４からの０次光のうち、回折光学素子１２の領域１８ａからの＋１次回折光に相当し、単一の受光部２３ｍで受光される。
【０１７６】
光スポット２４ｎは、回折光学素子３ａからの−１次回折光且つ回折光学素子４からの０次光のうち、回折光学素子１２の領域１８ｂからの＋１次回折光に相当し、単一の受光部２３ｎで受光される。
【０１７７】
光スポット２４ｏは、回折光学素子３ａからの−１次回折光且つ回折光学素子４からの０次光のうち、回折光学素子１２の領域１８ｃからの＋１次回折光に相当し、単一の受光部２３ｏで受光される。
【０１７８】
光スポット２４ｐは、回折光学素子３ａからの−１次回折光且つ回折光学素子４からの０次光のうち、回折光学素子１２の領域１８ｄからの＋１次回折光に相当し、単一の受光部２３ｐで受光される。
【０１７９】
光スポット２４ｑは、回折光学素子３ａからの０次光且つ回折光学素子４からの＋１次回折光のうち、回折光学素子１２の領域１８ａからの＋１次回折光に相当し、単一の受光部２３ｑで受光される。
【０１８０】
光スポット２４ｒは、回折光学素子３ａからの０次光且つ回折光学素子４からの＋１次回折光のうち、回折光学素子１２の領域１８ｂからの＋１次回折光に相当し、単一の受光部２３ｒで受光される。
【０１８１】
光スポット２４ｓは、回折光学素子３ａからの０次光且つ回折光学素子４からの＋１次回折光のうち、回折光学素子１２の領域１８ｃからの＋１次回折光に相当し、単一の受光部２３ｓで受光される。
【０１８２】
光スポット２４ｔは、回折光学素子３ａからの０次光且つ回折光学素子４からの＋１次回折光のうち、回折光学素子１２の領域１８ｄからの＋１次回折光に相当し、単一の受光部２３ｔで受光される。
【０１８３】
光スポット２４ｕは、回折光学素子３ａからの０次光且つ回折光学素子４からの−１次回折光のうち、回折光学素子１２の領域１８ａからの＋１次回折光に相当し、単一の受光部２３ｕで受光される。
【０１８４】
光スポット２４ｖは、回折光学素子３ａからの０次光且つ回折光学素子４からの−１次回折光のうち、回折光学素子１２の領域１８ｂからの＋１次回折光に相当し、単一の受光部２３ｖで受光される。
【０１８５】
光スポット２４ｗは、回折光学素子３ａからの０次光且つ回折光学素子４からの−１次回折光のうち、回折光学素子１２の領域１８ｃからの＋１次回折光に相当し、単一の受光部２３ｗで受光される。
【０１８６】
光スポット２４ｘは、回折光学素子３ａからの０次光且つ回折光学素子４からの−１次回折光のうち、回折光学素子１２の領域１８ｄからの＋１次回折光に相当し、単一の受光部２３ｘで受光される。
【０１８７】
ここで、受光部２３ａ〜２３ｘからの出力をそれぞれＶ２３ａ〜Ｖ２３ｘで表わす。このとき、フォーカス誤差信号はフーコー法により、
（Ｖ２３ａ＋Ｖ２３ｄ）−（Ｖ２３ｂ＋Ｖ２３ｃ）
の演算から得られる。
【０１８８】
トラック誤差信号は差動プッシュプル法により、
｛（Ｖ２３ｅ＋Ｖ２３ｇ）−（Ｖ２３ｆ＋Ｖ２３ｈ）｝−Ｋ×｛（Ｖ２３ｉ＋Ｖ２３ｋ＋Ｖ２３ｍ＋Ｖ２３ｏ）−（Ｖ２３ｊ＋Ｖ２３ｌ＋Ｖ２３ｎ＋Ｖ２３ｐ）｝（ただし、Ｋは定数）
の演算から得られる。
【０１８９】
ランド／グルーブの位置信号は、
（Ｖ２３ｑ＋Ｖ２３ｔ＋Ｖ２３ｖ＋Ｖ２３ｗ）−（Ｖ２３ｒ＋Ｖ２３ｓ＋Ｖ２３ｕ＋Ｖ２３ｘ）
の演算から得られる。
【０１９０】
また、ディスク８に記録されたＲＦ信号は、
（Ｖ２３ｅ＋Ｖ２３ｆ＋Ｖ２３ｇ＋Ｖ２３ｈ）
の演算から得られる。
【０１９１】
本実施の形態におけるトラック誤差信号、ランド／グルーブの位置信号に関わる各種の波形は、図６に示すものと同じである。
【０１９２】
（Ｖ２３ｅ＋Ｖ２３ｇ）−（Ｖ２３ｆ＋Ｖ２３ｈ）
の波形は、レンズシフトがない場合は、図６（ａ）の実線のようになり、正、負のレンズシフトがある場合は、それぞれ、図６（ａ）の破線、一点鎖線のようになる。
【０１９３】
光検出器１１ｂの受光部２３ｉ、２３ｋ、２３ｍ、２３ｏ、及び受光部２３ｊ、２３ｌ、２３ｎ、２３ｐは、それぞれ回折光学素子３ａの領域１６ａ、１６ｂに対応するため、
（Ｖ２３ｉ＋Ｖ２３ｋ）−（Ｖ２３ｊ＋Ｖ２３ｌ）、及び
（Ｖ２３ｍ＋Ｖ２３ｏ）−（Ｖ２３ｎ＋Ｖ２３ｐ）
の波形は、レンズシフトがない場合は、図６（ｂ）の実線のようになり、正、負のレンズシフトがある場合は、それぞれ図６（ｂ）の破線、一点鎖線のようになる。
【０１９４】
従って、
（Ｖ２３ｉ＋Ｖ２３ｋ＋Ｖ２３ｍ＋Ｖ２３ｏ）−（Ｖ２３ｊ＋Ｖ２３ｌ＋Ｖ２３ｎ＋Ｖ２３ｐ）
の波形は、レンズシフトがない場合は、図６（ｃ）の実線のようになり、正、負のレンズシフトがある場合は、それぞれ図６（ｃ）の破線、一点鎖線のようになる。
【０１９５】
差動プッシュプル法によるトラック誤差信号の波形は、図６（ａ）の波形と、図６（ｃ）の波形の差であるため、レンズシフトがあっても、トラック誤差信号にオフセットを生じない。
【０１９６】
一方、
（Ｖ２３ｑ＋Ｖ２３ｔ）−（Ｖ２３ｒ＋Ｖ２３ｓ）、
（Ｖ２３ｕ＋Ｖ２３ｘ）−（Ｖ２３ｖ＋Ｖ２３ｗ）
の波形は、レンズシフトの有無によらず、それぞれ、図６（ｄ）、図６（ｅ）の実線のようになる。
【０１９７】
従って、ランド／グルーブの位置信号である
（Ｖ２３ｑ＋Ｖ２３ｔ＋Ｖ２３ｖ＋Ｖ２３ｗ）−（Ｖ２３ｒ＋Ｖ２３ｓ＋Ｖ２３ｕ＋Ｖ２３ｘ）
の波形は、レンズシフトの有無によらず、図６（ｆ）の実線のようになる。
【０１９８】
この信号は、トラック誤差信号に対して、位相がπ／２だけずれており、集光スポット２０ａがランド上、グルーブ上に位置する場合に、それぞれ負、正になるため、ランド／グルーブの位置検出に用いることが出来る。
【０１９９】
例えば、半導体レーザ１の波長の設計値からのずれにより、回折光学素子３ａにおける回折角が設計値からずれると、光検出器１１ｂ上の光スポット２４ｅ〜２４ｈ、２４ｉ〜２４ｌ、２４ｍ〜２４ｐの間隔と、光検出器１１ｂの受光部２３ｅ〜２３ｈ、２３ｉ〜２３ｌ、２３ｍ〜２３ｐの間隔が一致しなくなる。このような間隔の不一致は、他の光学部品の仕様や位置が設計からずれた場合にも起こり得る。
【０２００】
このとき、光スポットが受光部からはみ出さない限り、
（Ｖ２３ｉ＋Ｖ２３ｋ）−（Ｖ２３ｊ＋Ｖ２３ｌ）、及び
（Ｖ２３ｍ＋Ｖ２３ｏ）−（Ｖ２３ｎ＋Ｖ２３ｐ）
の波形は、図６（ｂ）の波形のままである。
【０２０１】
従って、
（Ｖ２３ｉ＋Ｖ２３ｋ＋Ｖ２３ｍ＋Ｖ２３ｏ）−（Ｖ２３ｊ＋Ｖ２３ｌ＋Ｖ２３ｎ＋Ｖ２３ｐ）
の波形も、図６（ｃ）の波形のままである。
【０２０２】
差動プッシュプル法によるトラック誤差信号の波形は、図６（ａ）の波形と、この波形の差であるため、集光スポット２０ａがランド上、グルーブ上に位置する場合に、必ず０になり、集光スポット２０ａのデトラックを正確に表わす。その結果、ディスク８に対して良好な記録再生を行うことが出来る。
【０２０３】
ところで、回折光学素子１２へ入射する回折光学素子３ａからの０次光且つ回折光学素子４からの＋１次回折光の光軸は、回折光学素子１２の領域１８ａ〜１８ｄが接する点に対して、図１０の上側へずれる。
【０２０４】
このとき、回折光学素子１２の領域１８ａ、１８ｂからの＋１次回折光には、回折光学素子４の領域１７ａ、１７ｂからの＋１次回折光の全部と、回折光学素子４の領域１７ｃ、１７ｄからの＋１次回折光の一部分が含まれる。
【０２０５】
また、回折光学素子１２の領域１８ｃ、１８ｄからの＋１次回折光には、回折光学素子４の領域１７ｃ、１７ｄからの＋１次回折光の大部分が含まれる。
【０２０６】
従って、
（Ｖ２３ｑ−Ｖ２３ｒ）
の波形には、図６（ｄ）の波形に対して極性が一致する成分に、図６（ｄ）の波形に対して極性が反転する成分の一部分が含まれる。
【０２０７】
また、
（Ｖ２３ｓ−Ｖ２３ｔ）
の波形には、図６（ｄ）の波形に対して極性が反転する成分の大部分が含まれる。
【０２０８】
このため、
（Ｖ２３ｑ＋Ｖ２３ｔ）−（Ｖ２３ｒ＋Ｖ２３ｓ）
の波形は、図６（ｄ）の波形に対して、やや振幅が低下した波形になる。
【０２０９】
一方、回折光学素子１２へ入射する回折光学素子３ａからの０次光且つ回折光学素子４からの−１次回折光の光軸は、回折光学素子１２の領域１８ａ〜１８ｄが接する点に対して図１０の下側へずれる。
【０２１０】
このとき、回折光学素子１２の領域１８ａ、１８ｂからの＋１次回折光には、回折光学素子４の領域１７ａ、１７ｂからの−１次回折光の大部分が含まれる。
【０２１１】
また、回折光学素子１２の領域１８ｃ、１８ｄからの＋１次回折光には、回折光学素子４の領域１７ｃ、１７ｄからの−１次回折光の全部と、回折光学素子４の領域１７ａ、１７ｂからの−１次回折光の一部分が含まれる。
【０２１２】
従って、
（Ｖ２３ｕ−Ｖ２３ｖ）
の波形には、図６（ｅ）の波形に対して極性が一致する成分に、図６（ｅ）の波形に対して極性が反転する成分の一部分が含まれる。
【０２１３】
また、
（Ｖ２３ｗ−Ｖ２３ｘ）
の波形には、図６（ｅ）の波形に対して極性が反転する成分の大部分が含まれる。このため、
（Ｖ２３ｕ＋Ｖ２３ｘ）−（Ｖ２３ｖ＋Ｖ２３ｗ）
の波形は、図６（ｅ）の波形に対してやや振幅が低下した波形になる。
【０２１４】
その結果、ランド／グルーブの位置信号である
（Ｖ２３ｑ＋Ｖ２３ｔ＋Ｖ２３ｖ＋Ｖ２３ｗ）−（Ｖ２３ｒ＋Ｖ２３ｓ＋Ｖ２３ｕ＋Ｖ２３ｘ）
の波形は、図６（ｆ）の波形に対して、やや振幅が低下した波形になる。この場合でも、この信号をランド／グルーブの位置検出に用いることが出来る。
【０２１５】
本発明の光ヘッド装置の第一、第二の実施の形態においては、コリメータレンズ２と偏光ビームスプリッタ５の間に回折光学素子３ａ、回折光学素子４がこの順に設けられているが、回折光学素子３ａ、回折光学素子４の順序は逆であっても良い。
【０２１６】
また、回折光学素子３ａ、回折光学素子４の代わりに、入射面、出射面のいずれか一方に領域１６ａ、１６ｂの２つに分割された回折格子が形成され、他方に領域１７ａ〜１７ｄの４つに分割された回折格子が形成された単一の回折光学素子を用いても良い。
【０２１７】
回折光学素子３ａ、回折光学素子４の代わりに、入射面、出射面のいずれか一方のみに領域１６ａ、１６ｂの２つに分割された回折格子、領域１７ａ〜１７ｄの４つに分割された回折格子が重ねて形成された単一の回折光学素子を用いても良い。
【０２１８】
本発明の光ヘッド装置の第三の実施の形態は、前記第一の実施の形態における回折光学素子３ａを、回折光学素子３ｂに置き換えたものである。
【０２１９】
図１２は、回折光学素子３ｂの構成を示す平面図である。回折光学素子３ｂは、入射光の光軸を通りディスク８の接線方向に平行な６本の直線で、領域１６ｃ〜１６ｊの８つに分割された回折格子が形成された構成である。
【０２２０】
回折格子の方向はいずれもディスク８の半径方向に平行であり、回折格子のパタンはいずれも等ピッチの直線状である。領域１６ｃ〜１６ｊにおける回折格子のピッチは全て等しい。
【０２２１】
領域１６ｃ、１６ｆ、１６ｇ、１６ｊにおける回折格子の位相と、領域１６ｄ、１６ｅ、１６ｈ、１６ｉにおける回折格子の位相は互いにπだけずれている。
【０２２２】
図１２の上側に回折される光を＋１次回折光、図１２の下側に回折される光を−１次回折光とすると、
領域１６ｃ、１６ｆ、１６ｇ、１６ｊからの＋１次回折光は、領域１６ｄ、１６ｅ、１６ｈ、１６ｉからの＋１次回折光に対して位相がπだけ進み、
領域１６ｃ、１６ｆ、１６ｇ、１６ｊからの−１次回折光は、領域１６ｄ、１６ｅ、１６ｈ、１６ｉからの−１次回折光に対して位相がπだけ遅れる。
【０２２３】
なお、図中に破線で示す円は対物レンズ７の有効径に相当する。
【０２２４】
ここで、半導体レーザ１の波長をλ、回折格子の屈折率をｎ、回折格子の高さをｈとし、ｈ＝０．１１５λ／（ｎ−１）であるとする。このとき、回折格子の透過率は約８７．５％、±１次回折効率はそれぞれ約５．１％となる。
【０２２５】
すなわち、領域１６ｃ〜１６ｊに入射した光は、０次光として約８７．５％が透過し、±１次回折光としてそれぞれ約５．１％が回折される。
【０２２６】
本実施の形態における回折光学素子４は、図３に示すものと同じである。
【０２２７】
回折光学素子４の領域１７ａ〜１７ｄに入射した光は、０次光として約８７．５％が透過し、±１次回折光としてそれぞれ約５．１％が回折される。
【０２２８】
図１３に、ディスク８上の集光スポットの配置を示す。
【０２２９】
集光スポット２０ａ、２０ｆ、２０ｇ、２０ｄ、２０ｅは、それぞれ、
回折光学素子３ｂからの０次光且つ回折光学素子４からの０次光、
回折光学素子３ｂからの＋１次回折光且つ回折光学素子４からの０次光、
回折光学素子３ｂからの−１次回折光且つ回折光学素子４からの０次光、
回折光学素子３ｂからの０次光且つ回折光学素子４からの＋１次回折光、
回折光学素子３ｂからの０次光且つ回折光学素子４からの−１次回折光
に相当し、同一のトラック４０（ランド又はグルーブ）上に配置されている。
【０２３０】
集光スポット２０ｆ、２０ｇは、ディスク８の半径方向に間隔がやや離れた２つのピークを持つ。
【０２３１】
また、集光スポット２０ｄ、２０ｅは、ディスク８の半径方向及びディスク８の接線方向に対して±４５°の方向に４つのサイドローブを持つ。
【０２３２】
本実施の形態における光検出器１１ａの受光部のパタンと光検出器１１ａ上の光スポットの配置は、図５に示すものと同じである。
【０２３３】
本実施の形態においては、第一の実施の形態と同様に、非点収差法によるフォーカス誤差信号、差動プッシュプル法によるトラック誤差信号、ランド／グルーブの位置信号、ディスク８に記録されたＲＦ信号が得られる。
【０２３４】
本実施の形態におけるトラック誤差信号、ランド／グルーブの位置信号に関わる各種の波形は、図６に示すものと同じである。
【０２３５】
本実施の形態においては、第一の実施の形態と同様に、例えば、半導体レーザ１の波長の設計値からのずれにより、回折光学素子３ｂにおける回折角が設計値からずれた場合や、他の光学部品の仕様や位置が設計からずれた場合でも、差動プッシュプル法によるトラック誤差信号の波形は、集光スポット２０ａがランド上、グルーブ上に位置する場合に必ず０になり、集光スポット２０ａのデトラックを正確に表わす。その結果、ディスク８に対して良好な記録再生を行うことが出来る。
【０２３６】
図１４に、ディスク８が溝のピッチが狭いグルーブ記録方式のディスクである場合の、ディスク８で反射したサブビーム及びディスク８で回折されたサブビームの位相を示す。但し、サブビームである集光スポットはディスク８のトラックの中心に位置しているとする。
【０２３７】
ここで、第一のサブビームについて考える。このとき、図１４（ａ）は、回折光学素子３ｂからの＋１次回折光且つ回折光学素子４からの０次光の位相を表わす。
【０２３８】
領域２９ａ〜２９ｈは、ディスク８で０次光として反射した光のうち、それぞれ回折光学素子３ｂの領域１６ｃ〜１６ｊからの＋１次回折光に相当する。
【０２３９】
領域２９ｉ〜２９ｐは、ディスク８で＋１次回折光として回折された光のうち、それぞれ回折光学素子３ｂの領域１６ｃ〜１６ｊからの＋１次回折光に相当する。
【０２４０】
領域２９ｑ〜２９ｘは、ディスク８で−１次回折光として回折された光のうち、それぞれ回折光学素子３ｂの領域１６ｃ〜１６ｊからの＋１次回折光に相当する。
【０２４１】
一方、図１４（ｂ）は、回折光学素子３ｂからの−１次回折光且つ回折光学素子４からの０次光の位相を表わす。
【０２４２】
領域３０ａ〜３０ｈは、ディスク８で０次光として反射した光のうち、それぞれ回折光学素子３ｂの領域１６ｃ〜１６ｊからの−１次回折光に相当する。
【０２４３】
領域３０ｉ〜３０ｐは、ディスク８で＋１次回折光として回折された光のうち、それぞれ回折光学素子３ｂの領域１６ｃ〜１６ｊからの−１次回折光に相当する。
【０２４４】
領域３０ｑ〜３０ｘは、ディスク８で−１次回折光として回折された光のうち、それぞれ回折光学素子３ｂの領域１６ｃ〜１６ｊからの−１次回折光に相当する。図中に＋、−と記載されている領域における光の位相はそれぞれ＋π／２、−π／２である。
【０２４５】
プッシュプル信号は、ディスク８で反射した光とディスク８で回折された光が重なる部分において両者が干渉し、それぞれの位相によって干渉した光の強度が変化することを利用して検出される。ディスク８で反射したサブビームとディスク８で回折されたサブビームが重なる部分において、両者の位相が互いにπだけずれていると、サブビームのプッシュプル信号は、メインビームのプッシュプル信号に対して極性が反転する。
【０２４６】
図１４（ａ）においては、０次光の領域２９ｇ、２９ｅ、２９ｃと＋１次回折光の領域２９ｌ、２９ｎ、２９ｐが重なっており、０次光の領域２９ｄ、２９ｆ、２９ｈと−１次回折光の領域２９ｗ、２９ｕ、２９ｓが重なっている。領域２９ｇ、２９ｃ、２９ｆは領域２９ｌ、２９ｐ、２９ｕに対して光の位相がπだけ進んでおり、領域２９ｅ、２９ｄ、２９ｈは領域２９ｎ、２９ｗ、２９ｓに対して光の位相がπだけ遅れている。
【０２４７】
従って、回折光学素子３ｂからの＋１次回折光且つ回折光学素子４からの０次光のプッシュプル信号は、回折光学素子３ｂからの０次光且つ回折光学素子４からの０次光のプッシュプル信号に対して、図６（ａ）、図６（ｂ）に示すように極性が反転する。
【０２４８】
一方、図１４（ｂ）においては、０次光の領域３０ｇ、３０ｅ、３０ｃと＋１次回折光の領域３０ｌ、３０ｎ、３０ｐが重なっており、０次光の領域３０ｄ、３０ｆ、３０ｈと−１次回折光の領域３０ｗ、３０ｕ、３０ｓが重なっている。領域３０ｇ、３０ｃ、３０ｆは領域３０ｌ、３０ｐ、３０ｕに対して光の位相がπだけ遅れており、領域３０ｅ、３０ｄ、３０ｈは領域３０ｎ、３０ｗ、３０ｓに対して光の位相がπだけ進んでいる。
【０２４９】
従って、回折光学素子３ｂからの−１次回折光且つ回折光学素子４からの０次光のプッシュプル信号は、回折光学素子３ｂからの０次光且つ回折光学素子４からの０次光のプッシュプル信号に対して、図６（ａ）、図６（ｂ）に示すように、極性が反転する。
【０２５０】
その結果、
回折光学素子３ｂからの＋１次回折光且つ回折光学素子４からの０次光のプッシュプル信号と、
回折光学素子３ｂからの−１次回折光且つ回折光学素子４からの０次光のプッシュプル信号と
の和は、回折光学素子３ｂからの０次光且つ回折光学素子４からの０次光のプッシュプル信号に対して、図６（ｃ）に示すように極性が反転する。
【０２５１】
図１５に、ディスク８が溝のピッチが広いランド／グルーブ記録方式のディスクである場合の、ディスク８で反射したサブビーム及びディスク８で回折されたサブビームの位相を示す。但し、サブビームである集光スポットはディスク８のトラックの中心に位置しているとする。
【０２５２】
ここで、第一のサブビームについて考える。このとき、図１５（ａ）は、図１４（ａ）と同様に、回折光学素子３ｂからの＋１次回折光且つ回折光学素子４からの０次光の位相を表わす。
【０２５３】
一方、図１５（ｂ）は図１４（ｂ）と同様に、回折光学素子３ｂからの−１次回折光且つ回折光学素子４からの０次光の位相を表わす。
【０２５４】
図中に＋、−と記載されている領域における光の位相はそれぞれ＋π／２、−π／２である。
【０２５５】
プッシュプル信号は、ディスク８で反射した光とディスク８で回折された光が重なる部分において両者が干渉し、それぞれの位相によって干渉した光の強度が変化することを利用して検出される。ディスク８で反射したサブビームとディスク８で回折されたサブビームが重なる部分において、両者の位相が互いにπだけずれていると、サブビームのプッシュプル信号は、メインビームのプッシュプル信号に対して極性が反転する。
【０２５６】
図１５（ａ）においては、
０次光の領域２９ｇ、２９ｅ、２９ｃ、２９ａ、２９ｂと＋１次回折光の領域２９ｉ、２９ｊ、２９ｌ、２９ｎ、２９ｐが重なっており、
０次光の領域２９ａ、２９ｂ、２９ｄ、２９ｆ、２９ｈと−１次回折光の領域２９ｗ、２９ｕ、２９ｓ、２９ｑ、２９ｒが重なっている。
【０２５７】
領域２９ｇ、２９ｃ、２９ｂ、２９ｆは、領域２９ｉ、２９ｌ、２９ｐ、２９ｕ、２９ｑに対して光の位相がπだけ進んでおり、
領域２９ｅ、２９ａ、２９ｄ、２９ｈは領域２９ｊ、２９ｎ、２９ｗ、２９ｓ、２９ｒに対して光の位相がπだけ遅れている。
【０２５８】
従って、回折光学素子３ｂからの＋１次回折光且つ回折光学素子４からの０次光のプッシュプル信号は、回折光学素子３ｂからの０次光且つ回折光学素子４からの０次光のプッシュプル信号に対して、図６（ａ）、図６（ｂ）に示すように極性が反転する。
【０２５９】
一方、図１５（ｂ）においては、
０次光の領域３０ｇ、３０ｅ、３０ｃ、３０ａ、３０ｂと＋１次回折光の領域３０ｉ、３０ｊ、３０ｌ、３０ｎ、３０ｐが重なっており、
０次光の領域３０ａ、３０ｂ、３０ｄ、３０ｆ、３０ｈと−１次回折光の領域３０ｗ、３０ｕ、３０ｓ、３０ｑ、３０ｒが重なっている。
【０２６０】
領域３０ｇ、３０ｃ、３０ｂ、３０ｆは領域３０ｉ、３０ｌ、３０ｐ、３０ｕ、３０ｑに対して光の位相がπだけ遅れており、
領域３０ｅ、３０ａ、３０ｄ、３０ｈは領域３０ｊ、３０ｎ、３０ｗ、３０ｓ、３０ｒに対して光の位相がπだけ進んでいる。
【０２６１】
従って、回折光学素子３ｂからの＋１次回折光且つ回折光学素子４からの０次光のプッシュプル信号は、回折光学素子３ｂからの０次光且つ回折光学素子４からの０次光のプッシュプル信号に対して、図６（ａ）、図６（ｂ）に示すように極性が反転する。
【０２６２】
その結果、
回折光学素子３ｂからの＋１次回折光且つ回折光学素子４からの０次光のプッシュプル信号と、
回折光学素子３ｂからの−１次回折光且つ回折光学素子４からの０次光のプッシュプル信号との和は、
回折光学素子３ｂからの０次光且つ回折光学素子４からの０次光のプッシュプル信号に対して、図６（ｃ）に示すように極性が反転する。
【０２６３】
本発明の光ヘッド装置の第四の実施の形態は、第二の実施の形態における回折光学素子３ａを回折光学素子３ｂに置き換えたものである。
【０２６４】
本実施の形態における回折光学素子３ｂは、図１２に示すものと同じである。回折光学素子３ｂの領域１６ｃ〜１６ｊに入射した光は０次光として約８７．５％が透過し、±１次回折光としてそれぞれ約５．１％が回折される。
【０２６５】
また、本実施の形態における回折光学素子４は、図３に示すものと同じである。回折光学素子４の領域１７ａ〜１７ｄに入射した光は０次光として約８７．５％が透過し、±１次回折光としてそれぞれ約５．１％が回折される。
【０２６６】
本実施の形態におけるディスク８上の集光スポットの配置は、図１３に示すものと同じである。
【０２６７】
本実施の形態における回折光学素子１２は、図１０に示すものと同じである。回折光学素子１２の領域１８ａ〜１８ｄに入射した光は±１次回折光としてそれぞれ約４０．５％が回折される。
【０２６８】
本実施の形態における光検出器１１ｂの受光部のパタンと光検出器１１ｂ上の光スポットの配置は、図１１に示すものと同じである。本実施の形態においては、第二の実施の形態と同様に、フーコー法によるフォーカス誤差信号、差動プッシュプル法によるトラック誤差信号、ランド／グルーブの位置信号、ディスク８に記録されたＲＦ信号が得られる。
【０２６９】
本実施の形態におけるトラック誤差信号、ランド／グルーブの位置信号に関わる各種の波形は図６に示すものと同じである。
【０２７０】
本実施の形態においては、第二の実施の形態と同様に、例えば、半導体レーザ１の波長の設計値からのずれにより、回折光学素子３ｂにおける回折角が設計値からずれた場合や、他の光学部品の仕様や位置が設計からずれた場合でも、差動プッシュプル法によるトラック誤差信号の波形は、集光スポット２０ａがランド上、グルーブ上に位置する場合に必ず０になり、集光スポット２０ａのデトラックを正確に表わす。その結果、ディスク８に対して良好な記録再生を行うことが出来る。
【０２７１】
本発明の光ヘッド装置の第三、第四の実施の形態においては、第一、第二の実施の形態と同様に、回折光学素子３ｂと、回折光学素子４の順序は逆であっても良い。また、回折光学素子３ｂ、回折光学素子４の代わりに単一の回折光学素子を用いても良い。
【０２７２】
図１６に、本発明の光学式情報記録及び／又は再生装置の実施の形態を示す。本実施の形態は、本発明の光ヘッド装置の第一の実施の形態に、コントローラ３１、変調回路３２、記録信号生成回路３３、半導体レーザ駆動回路３４、増幅回路３５、再生信号処理回路３６、復調回路３７、誤差信号生成回路３８、対物レンズ駆動回路３９を付加したものである。
【０２７３】
変調回路３２は、ディスク８へ記録すべきデータを変調規則に従って変調する。
【０２７４】
記録信号生成回路３３は、変調回路３２で変調された信号を基に、記録ストラテジに従って半導体レーザ１を駆動するための記録信号を生成する。
【０２７５】
半導体レーザ駆動回路３４は、記録信号生成回路３３で生成された記録信号を基に、半導体レーザ１へ記録信号に応じた電流を供給して半導体レーザ１を駆動する。これによりディスク８へのデータの記録が行われる。
【０２７６】
増幅回路３５は、光検出器１１ａの各受光部からの出力を増幅する。
【０２７７】
再生信号処理回路３６は、増幅回路３５で増幅された信号を基に、ＲＦ信号の生成、波形等化及び２値化を行う。
【０２７８】
復調回路３７は、再生信号処理回路３６で２値化された信号を復調規則に従って復調する。これによりディスク８からのデータの再生が行われる。
【０２７９】
誤差信号生成回路３８は、増幅回路３５で増幅された信号を基に、フォーカス誤差信号及びトラック誤差信号の生成を行う。
【０２８０】
対物レンズ駆動回路３９は、誤差信号生成回路３８で生成された誤差信号を基に、対物レンズ７を駆動する図示しないアクチュエータへ誤差信号に応じた電流を供給して対物レンズ７を駆動する。
【０２８１】
さらに、ディスク８を除く光学系は図示しないポジショナによりディスク８の半径方向へ駆動され、ディスク８は図示しないスピンドルにより回転駆動される。これによりフォーカス、トラック、ポジショナ及びスピンドルのサーボが行われる。
【０２８２】
誤差信号生成回路３８は、フォーカス誤差信号及びトラック誤差信号に加え、ランド／グルーブの位置信号の生成を行う。ディスク８のランド（又はグルーブ）にアクセスを行う場合、トラックサーボの暴走を防ぐため、ランド／グルーブの位置信号により、集光スポット２０ａがディスク８のランド（又はグルーブ）上に位置することを確認してから、トラックサーボの引き込み動作を行う。
【０２８３】
変調回路３２から半導体レーザ駆動回路３４までのデータの記録に関わる回路、
増幅回路３５から復調回路３７までのデータの再生に関わる回路、
増幅回路３５から対物レンズ駆動回路３９までのサーボに関わる回路
は、コントローラ３１により制御される。
【０２８４】
本実施の形態は、ディスク８に対して記録及び再生を行う記録再生装置である。これに対し、本発明の光学式情報記録及び／又は再生装置の実施の形態としては、ディスク８に対して再生のみを行う再生専用装置も考えられる。この場合、半導体レーザ１は、半導体レーザ駆動回路３４により記録信号に基づいて駆動されるのではなく、出射光のパワーが一定の値になるように駆動される。
【０２８５】
本発明の光学式情報記録及び／又は再生装置の実施の形態としては、本発明の光ヘッド装置の第二〜第四の実施の形態に、コントローラ、変調回路、記録信号生成回路、半導体レーザ駆動回路、増幅回路、再生信号処理回路、復調回路、誤差信号生成回路、対物レンズ駆動回路を付加した構成としてもよい。
【０２８６】
上記実施の形態では、１次の回折光（±１次回折光）を用いたが、±２次回折光等、他の次数の回折光を用いてもよいことは勿論である。以上、本発明を上記実施例に即して説明したが、本発明は上記実施の形態の構成にのみに制限されるものでなく、本発明の範囲内で当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【０２８７】
【図１】本発明の光ヘッド装置の第一の実施の形態を示す図である。
【図２】本発明の光ヘッド装置の第一の実施の形態における回折光学素子の平面図である。
【図３】本発明の光ヘッド装置の第一の実施の形態における回折光学素子の平面図である。
【図４】本発明の光ヘッド装置の第一の実施の形態におけるディスク上の集光スポットの配置を示す図である。
【図５】本発明の光ヘッド装置の第一の実施の形態における、光検出器の受光部のパタンと光検出器上の光スポットの配置を示す図である。
【図６】本発明の光ヘッド装置の第一の実施の形態における、トラック誤差信号、ランド／グルーブの位置信号に関わる各種の波形を示す図である。
【図７】本発明の光ヘッド装置の第一の実施の形態における、ディスクが溝のピッチが狭いグルーブ記録方式のディスクである場合の、ディスクで反射したサブビーム及びディスクで回折されたサブビームの位相を示す図である。
【図８】本発明の光ヘッド装置の第一の実施の形態における、ディスクが溝のピッチが広いランド／グルーブ記録方式のディスクである場合の、ディスクで反射したサブビーム及びディスクで回折されたサブビームの位相を示す図である。
【図９】本発明の光ヘッド装置の第二の実施の形態を示す図である。
【図１０】本発明の光ヘッド装置の第二の実施の形態における回折光学素子の平面図である。
【図１１】本発明の光ヘッド装置の第二の実施の形態における、光検出器の受光部のパタンと光検出器上の光スポットの配置を示す図である。
【図１２】本発明の光ヘッド装置の第三の実施の形態における回折光学素子の平面図である。
【図１３】本発明の光ヘッド装置の第三の実施の形態におけるディスク上の集光スポットの配置を示す図である。
【図１４】本発明の光ヘッド装置の第三の実施の形態における、ディスクが溝のピッチが狭いグルーブ記録方式のディスクである場合の、ディスクで反射したサブビーム及びディスクで回折されたサブビームの位相を示す図である。
【図１５】本発明の光ヘッド装置の第三の実施の形態における、ディスクが溝のピッチが広いランド／グルーブ記録方式のディスクである場合の、ディスクで反射したサブビーム及びディスクで回折されたサブビームの位相を示す図である。
【図１６】本発明の光学式情報記録及び／又は再生装置の実施の形態を示す図である。
【図１７】従来の光ヘッド装置を示す図である。
【図１８】従来の光ヘッド装置における回折光学素子の平面図である。
【図１９】従来の光ヘッド装置におけるディスク上の集光スポットの配置を示す図である。
【図２０】従来の光ヘッド装置における、光検出器の受光部のパタンと光検出器上の光スポットの配置を示す図である。
【図２１】従来の光ヘッド装置における、トラック誤差信号、ランド／グルーブの位置信号に関わる各種の波形を示す図である。
【符号の説明】
【０２８８】
１  半導体レーザ
２  コリメータレンズ
３ａ、３ｂ  回折光学素子
４  回折光学素子
５  偏光ビームスプリッタ
６  １／４波長板
７  対物レンズ
８  ディスク
９  円筒レンズ
１０  凸レンズ
１１ａ〜１１ｃ  光検出器
１２  回折光学素子
１３  回折光学素子
１４  ビームスプリッタ
１５  複合レンズ
１６ａ〜１６ｊ  領域
１７ａ〜１７ｄ  領域
１８ａ〜１８ｄ  領域
１９ａ〜１９ｄ  領域
２０ａ〜２０ｊ  集光スポット
２１ａ〜２１ｐ  受光部
２２ａ〜２２ｅ  光スポット
２３ａ〜２３ｘ  受光部
２４ａ〜２４ｘ  光スポット
２５ａ〜２５ｌ  受光部
２６ａ〜２６ｃ  光スポット
２７ａ〜２７ｆ  領域
２８ａ〜２８ｆ  領域
２９ａ〜２９ｘ  領域
３０ａ〜３０ｘ  領域
３１  コントローラ
３２  変調回路
３３  記録信号生成回路
３４  半導体レーザ駆動回路
３５  増幅回路
３６  再生信号処理回路
３７  復調回路
３８  誤差信号生成回路
３９  対物レンズ駆動回路
４０  トラック
【図１】
2007073098.tif 000003
【図２】
2007073098.tif 000004
【図３】
2007073098.tif 000005
【図４】
2007073098.tif 000006
【図５】
2007073098.tif 000007
【図６】
2007073098.tif 000008
【図７】
2007073098.tif 000009
【図８】
2007073098.tif 000010
【図９】
2007073098.tif 000011
【図１０】
2007073098.tif 000012
【図１１】
2007073098.tif 000013
【図１２】
2007073098.tif 000014
【図１３】
2007073098.tif 000015
【図１４】
2007073098.tif 000016
【図１５】
2007073098.tif 000017
【図１６】
2007073098.tif 000018
【図１７】
2007073098.tif 000019
【図１８】
2007073098.tif 000020
【図１９】
2007073098.tif 000021
【図２０】
2007073098.tif 000022
【図２１】
2007073098.tif 000023